Ostrovný lalok nemožno považovať za základnú časť mozgu, postupne sa zvyšuje zložitosť organizácie laloku od primátov po človeka. Štúdie teda ukázali, že u makakov (v závislosti od druhu) ostrovčekový lalok buď nemá zákruty a ryhy, alebo je tam jedna orbitoinsulárna ryha. V ostrovnom laloku človeka je 5-7 drážok a zákrutov a zaberá oveľa väčší objem v porovnaní s podobným lalokom u opíc. Ostrovček je zároveň najsilnejšie vyvinutý (z neznámych dôvodov) u veľrýb - až 20 brázd.
Ostrovček je jediná časť mozgu, ktorá nemá vývod na svoj povrch. Zhora a zospodu je skrytý časťami čelového, parietálneho a temporálneho laloka, ktoré tvoria tri kryty (operculum), ktorých kontaktné plochy tvoria hlbokú časť Sylviovej pukliny.
Ak odstránite výstelku mozgu, ostrovček sa objaví vo forme obrátenej pyramídy so základňou smerujúcou k prednému laloku. Centrálna drážka ostrovčeka rozdeľuje jeho povrch na dve časti: veľkú (prednú) a menšiu (zadnú). Predný pozostáva z troch samostatných krátkych gyri (predný, stredný, zadný), ako aj doplnkového a priečneho gyri, s ktorými sa nie vždy stretávame. Zadná časť laloku pozostáva z dvoch dlhých zvinutí: predného a zadného. Všetky konvolúcie sa zbiehajú smerom k vrcholu ostrovčeka, ktorý je najvýraznejšou časťou ostrovného laloku. Rozlišujte aj prah ostrova (limen) - mierne stúpajúci oblúkovitý okraj umiestnený na križovatke sfénoidných a operkulárnych segmentov sylvianskej trhliny. Pod sivou hmotou prekrývajúcou prah ostrovčeka je umiestnený zväzok v tvare háku. Predná perforovaná substancia sa nachádza bezprostredne pod a mediálne od prahu inzulky. Priemerná vzdialenosť medzi miestom vstupu samotnej laterálnej lentikulostriatálnej artérie do prednej perforovanej substancie a mediálnym okrajom insulárneho parapetu sa podľa rôznych autorov pohybuje od 15 do 20 mm.
Pod centrálnou časťou ostrovného laloku v laterálnom-mediálnom smere sú umiestnené: extrémna kapsula, plot, vonkajšia kapsula, škrupina, pallidum a vnútorná kapsula (pozri obrázok).
Pravý ostrovný lalok. a - bočný pohľad a mierne pod, b - horizontálny rez na úrovni adhézie oblúka.
Obvod ostrovného laloka je ohraničený peri-insulárnymi ryhami: superior, anterior a inferior, ktoré oddeľujú ostrovček od okolitého tekta. Na laterálnej ploche laloka leží M2 segment strednej mozgovej tepny, z ktorej vybiehajú perforujúce cievy, ktoré zásobujú ostrovček krvou. Podľa štúdie U. Türe et al. , približne 85 – 90 % ostrovčekových artérií je krátkych a zásobuje iba kôru ostrovného laloka a krajné puzdro, 10 % artérií má strednú dĺžku a dosahuje k plotu a vonkajšiemu puzdru a iba 3 – 5 % je dlhých , dodávajúci žiarivú korunu. Poškodenie posledne menovaného počas resekcie nádorov ostrovného laloku teda môže viesť k hemiparéze.
Pod anteroinferiornou časťou ostrovného laloka sa nachádza segment M1 strednej mozgovej tepny, z ktorého vychádzajú laterálne lentikulostriárne tepny, ktoré privádzajú krv bazálna uzlina a vnútornú kapsulu.
Funkcia ostrovného laloku mozgu
Ostrovný lalok patrí do paralimbického systému - časť centrálneho nervový systém, ktorý slúži ako spojenie medzi limbickým systémom (allocortex) a mozgovými hemisférami (neokortex) a je reprezentovaný mezokortexom, to znamená, že má 3 až 5 vrstiev neurónov.
Funkcia ostrovčeka je už dlho predmetom búrlivých diskusií medzi výskumníkmi. A ani dnes nepanuje v tejto otázke konsenzus. napr. klinické prípady ischemické infarkty, lokalizované iba v ostrovčekovom laloku, sa prejavujú rôznymi symptómami v závislosti od lokalizácie a distribúcie patologického procesu. C. Cereda a kol. existuje 5 hlavných symptómových komplexov lézií kôry ostrovného laloku mozgu: somatosenzorický deficit (infarkt v zadnom laloku pravého / ľavého ostrovčeka), porucha vnímania chuti (zadný lalok ľavého ostrovčeka), vestibulárny syndróm (zadný lalok pravého / ľavého ostrovčeka), kardiovaskulárne poruchy (infarkt v zadnom laloku pravého ostrovčeka), neuropsychologické prejavy (ischemická lézia zadných častí pravého / ľavého ostrovčeka).
Zaujímavé výsledky dosiahli A. Afif a kol. v štúdii 25 pacientov s farmakorezistentnou epilepsiou, ktorým boli stereotaxicky implantované elektródy do ostrovného laloku. Indikácie pre ich zavedenie na ostrovček boli nasledovné: klinické prejavy záchvaty (chuťové halucinácie, nepohodlie v hrtane, parestézie a tonicko-klonické kontrakcie svalov tváre, hypersalivácia) a údaje z video elektroencefalogramu.
V dôsledku priamej stimulácie autori dostali nasledujúci počet odpovedí: porucha reči (neschopnosť hovoriť alebo znížená intenzita hlasu) - 8, pocity bolesti (bolesť v kraniofaciálnej oblasti, alebo bodavá bolesť v kontralaterálnej polovici tela) - 8, somatosenzorické prejavy (parestézie a pocit tepla) - 11, motorické reakcie - 11, orofaryngeálne prejavy (pocit zovretia hrtana a dusenia) - 8, sluchové javy (zvonenie, hučanie) - 3, neurovegetatívne reakcie ( záchvaty paniky, začervenanie tváre, závrat, nevoľnosť, nepríjemný pocit v epigastrickej oblasti, pocit tepla) - 20.
Ostrovček sa teda podieľa na spracovaní zmyslových impulzov (čuchové a chuťové), kontrole autonómnych funkcií (sympatikové riadenie kardiovaskulárneho systému), emóciách a behaviorálnych reakciách, ako aj pri dobrovoľnom prehĺtaní a procese modulácie reči. Insulárny lalok je možno súčasťou neurónového systému spájajúceho supramarginálny gyrus a Brocovu oblasť a môže sa podieľať (spolu s premotorickou kôrou) na fonetickom plánovaní reči.
Klasifikácia nádorov ostrovného laloku mozgu
V roku 1992 M. Yaşargil a kol. publikovali predbežné výsledky liečby pacientov s nádormi limbického a paralimbického systému. V tejto práci, ktorá sa neskôr stala klasickou, autori identifikovali tri hlavné typy nádorov postihujúcich ostrovný lalok: typ 3A - nádor nepresahuje ostrovný lalok, typ 3B - masu, ktorá sa šíri do susedného tekta, typ 5 - nádor presahuje frontálny a temporálny opercula v orbitofrontálnej alebo temporopolárnej oblasti. (Iné typy nádorov v rovnakej klasifikácii: 1 - objemové útvary mediobazálnych častí temporálneho laloku; 2 - nádory gyrus cingulate, 4 - lézie fornixu a prsných teliesok.)
Táto klasifikácia zostala dlho jedinou. Novú klasifikáciu navrhli až v roku 2010 N. Sanai et al. ... Autori rozdelili ostrovný lalok dvoma na seba kolmými rovinami prechádzajúcimi cez Monroeovu dieru a Sylviovu štrbinu. V dôsledku toho je ostrovný lalok rozdelený na IV zóny: I - predozadná, II - zadná horná, III - zadná dolná, IV - predozadná. Ak nádor presahuje jednu zónu, označuje sa ako súčet zón, v ktorých sa nachádza. V prípadoch, keď objemová formácia zachytáva všetky zóny a presahuje ich, je označená ako obrovská.
Vlastnosti gliových nádorov ostrovného laloku mozgu
Podľa najnovších epidemiologických údajov tvoria gliové nádory ostrovčekového laloka všetkých gliových mozgových nádorov vysokého a nízkeho stupňa malignity asi 10 a 25 % a majú vlastnosti, ktoré ich odlišujú od nádorov lokalizovaných v iných častiach mozgu. .
Podľa epidemiologických štúdií existuje jasná tendencia k nárastu nízkeho stupňa nádory v ostrovčeku (tabuľka 1).
Tabuľka 1. Pomer gliómov vysokého (III-IV. stupňa) a nízkeho stupňa (I.-II. stupňa) gliómov ostrovného laloku mozgu podľa výsledkov histologického vyšetrenia predchádzajúcej série U pacientov s nádorom nízkeho stupňa v ostrovčeku bol zaznamenaný menej agresívny priebeh nádorového procesu ako u pacientov s rovnakou patológiou, ale s inou lokalizáciou. Množstvo výskumníkov poukazuje na zvláštnosti cytoarchitektoniky tejto oblasti (mezokortex), funkčné vlastnosti podiel, presný dôvod tohto javu však stále nie je úplne jasný.
Chirurgická liečba nádorov ostrovnej oblasti mozgu
Vzhľadom na umiestnenie ostrovčeka v blízkosti najdôležitejších cievnych a nervových štruktúr je po odstránení nádorov tejto lokalizácie vysoké riziko zvýšenia neurologického deficitu. V pooperačnom období môže dôjsť k hrubej hemiparéze, ale aj k závažným poruchám reči, ak je nádor lokalizovaný v dominantnej hemisfére reči, preto ich množstvo autorov považuje za inoperabilné. Metóda voľby v tomto prípade sa považuje za stereotaxickú biopsiu s overením histologickej diagnózy a vymenovaním rádioterapie a / alebo chemoterapie. Hoci existuje veľa sporov o potrebe radikálneho odstránenia gliómov mozgu, množstvo výskumníkov to stále považuje za dôležité pre zlepšenie prognózy života pacientov.
Jeden z prvých M. Yaşargil a spol. podložila možnosť odstránenia týchto nádorov s dobrými neurologickými výsledkami po operácii na Vysoké číslo pacientov. Ich štúdia zahŕňala 57 pacientov s ostrovčekovými a ostrovčekovo-operkulárnymi nádormi a 23 - s frontoisletovo-temporálnymi formáciami. Napriek tomu, že 67 % nádorov bolo väčších ako 5 cm v priemere a 53 % bolo lokalizovaných v ľavej hemisfére, hlavný resekčný objem sa zrejme vo väčšine prípadov dosiahol. Rozsah resekcie však nebol uvedený pre každý prípad. U väčšiny pacientov boli nádory benígne a nespôsobovali významné neurologické deficity. Po operácii sa u 8 (14 %) pacientov z 1. skupiny a u 1 (4 %) z 2. skupiny rozvinuli „stredne ťažké“ neurologické poruchy vo forme hemiparézy, ktoré si vyžadovali rehabilitačné opatrenia. V tomto prípade sa o poruchách reči neuvádza nič. Po publikácii M. Yaşargila bolo publikovaných niekoľko prác, v ktorých bol analyzovaný menší počet pacientov. V. Vanaclocha a kol. opísali svoje skúsenosti chirurgická liečba 23 pacientov s ostrovčekovými nádormi lokalizovanými v 70 % prípadov v ľavej hemisfére. Kompletná resekcia podľa MRI bola dosiahnutá v 20 z 23 prípadov. Pooperačný deficit vo forme hemiparézy a dysfázie sa vyskytol u 6 pacientov. J. Zentner a kol. ohlásili podrobnú analýzu 30 prípadov nádorov ostrovčekov. Vo všeobecnosti, berúc do úvahy predoperačnú a pooperačnú MRI, bola celková resekcia vykonaná v 17 % prípadov, medzisúčet v 70 % a čiastočná resekcia v 13 %. V tomto prípade sa hemiparéza vyskytla u 4 pacientov a afázia - u 3. V dôsledku toho autori poznamenávajú, že u 63% pacientov bolo pooperačné obdobie dosť ťažké a že riziko chirurgických zákrokov v ostrovnej oblasti je pomerne vysoké ( Tabuľka 2).
Tabuľka 2. Funkčné výsledky po operácii intracerebrálnych nádorov ostrovného laloku mozgu Existuje niekoľko hlavných chirurgických prístupov k ostrovčekovým nádorom: 1) transsylvický, 2) transkortikálny (transfrontálny alebo transtemporálny) a 3) kombinovaný (transkortikálny + transsilvický). Vo svojej priekopníckej práci M. Yaşargil a spol. používa iba transsylvický prístup. Vo svetovej literatúre však dodnes neexistuje jednoznačný názor, ktorý z prístupov možno považovať za najoptimálnejší z hľadiska bezpečnosti a možnosti maximálneho výhľadu na hranice nádoru pre jeho maximálnu resekciu. Viacerí autori použili transsylvický prístup len pri izolovaných nádoroch insuly, a ak sa rozšíril do frontálnych alebo temporálnych oblastí, tak sa odstraňovanie začalo transkortikálnym prístupom a až potom sa použil transsylvický prístup. Iní autori preferovali len transsylvický prístup aj pri tumoroch frontoislet-temporálnej lokalizácie. Ťažkosti tohto prístupu sú spojené s možnosťou poškodenia žíl a tepien Sylviovej trhliny, čo vedie k ischémii a v dôsledku toho k zhoršeniu neurologických funkcií po operácii. Trakcia operkulárnej oblasti počas tohto prístupu môže tiež spôsobiť pooperačné zhoršenie. Pri transkortikálnom prístupe môže dôjsť k poškodeniu motorickej a rečovej zóny, ak sa nádor nachádza v dominantnej hemisfére (Brocove a Wernickeho oblasti).
Aby sa predišlo komplikáciám s transkortikálnym prístupom, H. Duffau et al. u všetkých pacientov (51 osôb) bola pri operácii použitá elektrofyziologická stimulácia kôry a dráh. Z toho v 16 prípadoch bola kraniotómia vykonaná bez deaktivovaného vedomia. Napriek zhoršeniu v 30 (59 %) prípadoch bezprostredne po operácii, následne si neurologický deficit zachovali len 2 osoby. Pooperačná MRI ukázala, že 16 % resekcií bolo totálnych, 61 % bolo subtotálnych a 23 % bolo čiastočných.
F. Lang a kol. U pacientov s tumormi insulárneho laloka (22 osôb) bol použitý iba transsylvický prístup a na optimalizáciu operačného prístupu bola použitá bezrámová navigácia. Vo všetkých prípadoch bola vykonaná elektrofyziologická stimulácia. Ultrazvuková navigácia umožnila do určitej miery kontrolovať objem resekcie nádoru. Výsledkom bolo, že u 10 pacientov bolo odstránenie úplné, u zvyšných 12 - rovnako: medzisúčet (6) a čiastočný (6). V neskorom pooperačnom období pretrvával neurologický deficit len u 2 pacientov. Autori sa domnievajú, že hlavnou príčinou tohto javu je poškodenie pri operácii lentikulostriátových artérií. Aby sa znížila pravdepodobnosť prekročenia týchto tepien počas resekcie nádoru, F. Lang et al. starostlivo analyzoval pomer týchto tepien a nádorov podľa predoperačnej MRI (v štandardných režimoch) a podľa toho naplánoval objem chirurgickej intervencie. V predchádzajúcich štúdiách vykonal H. Duffau na tento účel pred operáciou CT angiografiu. Najnovšia publikácia navrhla 3D TOF MRI, ktorá podľa autorov najjasnejšie odrážala topografické anatomické vzťahy medzi lentikulostriatálnymi artériami a nádorom.
Len v posledných 2 veľkých štúdiách (M. Simon a kol., N. Sanai a kol.) podrobná analýza miera prežitia pacientov s nádormi ostrovnej oblasti v závislosti od ich histológie a objemu resekcie. M. Simon a kol. zahŕňalo 94 pacientov, z ktorých 36 % malo benígne gliómy a 64 % malígne. V dôsledku toho bola miera 5-ročného celkového prežitia a prežívania bez ochorenia pre gliómy II. stupňa 68 a 58 %, v uvedenom poradí, pre anaplastické oligodendrogliómy – 83 a 80 %, pre anaplastické astrocytómy – 61 a 51 %, v uvedenom poradí. V nedávnej štúdii N. Sanai et al. analyzujú sa výsledky liečby 104 pacientov, z ktorých 60 % má benígne gliómy a 40 % má malígne gliómy. Výsledkom bolo, že 5-ročné celkové prežívanie pre operované gliómy II. stupňa bolo 100 % so stupňom resekcie viac ako 90 % a blížilo sa k 84 % so stupňom resekcie menej ako 90 %. V rovnakom kontexte pri malígnych gliómoch bola 2-ročná miera celkového prežívania operovaných pacientov 91 % so stupňom resekcie viac ako 90 % a blížila sa k 75 % so stupňom resekcie menej ako 90 %. V dôsledku toho autori dospeli k záveru, že resekčný objem významne ovplyvňuje celkové prežívanie a prežívanie bez ochorenia.
Záver
Napriek zložitosti anatómie ostrovnej oblasti mozgu moderné štúdie ukázali, že agresívna resekcia gliových nádorov insuly je uskutočniteľná s prijateľnou frekvenciou pooperačného neurologického deficitu.
Ostrovčekový lalok (ostrovček)
sa nachádza v hĺbke laterálneho sulcus, pokrytého tektom tvoreným oblasťami čelného, parietálneho a temporálneho laloku. Hlboká kruhová drážka ostrovčeka oddeľuje ostrovček od okolitých oblastí mozgu. Spodná predná časť ostrovčeka je bez drážok a má mierne zhrubnutie - prah ostrovčeka. Na povrchu ostrovčeka sa rozlišuje dlhý a krátky gyrus.
Mediálny povrch mozgovej hemisféry.
Na tvorbe mediálneho povrchu mozgovej hemisféry sa podieľajú všetky jej laloky, s výnimkou ostrovčeka. Žliabok corpus callosum sa ohýba okolo neho zhora, oddeľuje corpus callosum od bedrového gyru, ide dole a dopredu a pokračuje do ryhy hipokampu.
Nad cingulate gyrus prechádza cingulate ryha, ktorá začína vpredu a smerom dole od zobáka corpus callosum. Brázda stúpa nahor a obracia sa späť a smeruje rovnobežne s brázdou corpus callosum. Na úrovni jej hrebeňa jej okrajová časť odstupuje smerom nahor od cingulárnej ryhy a samotná ryha pokračuje do subparietálnej ryhy. Okrajová časť cingulárnej drážky vzadu obmedzuje peri-centrálny lalok a vpredu - predklin, ktorý patrí do parietálneho laloku. Smerom nadol a dozadu cez istmus prechádza gyrus cingulate do gyrus parahippokampale, ktorý končí vpredu háčikom a je zhora ohraničený ryhou hipokampu. Cingulárny gyrus, isthmus a parahippokampálny gyrus sa spájajú pod názvom klenutý gyrus. Zubatý gyrus sa nachádza hlboko v ryhe hipokampu. Na úrovni corpus callosum sa okrajová časť cingulárnej ryhy rozvetvuje smerom nahor od cingulárnej ryhy.
Najkomplexnejší reliéf má spodný povrch mozgovej hemisféry. Povrch predného laloku je umiestnený vpredu, za ním je temporálny pól a spodný povrch temporálneho a okcipitálneho laloku, medzi ktorými nie je jasná hranica. Priamy gyrus sa nachádza medzi pozdĺžnou štrbinou hemisféry a čuchovou drážkou predného laloka. Bočne k čuchovej drážke ležia orbitálne gyri. Lingválny gyrus okcipitálneho laloku z laterálnej strany je obmedzený okcipitálno-temporálnou (kolaterálnou) drážkou. Táto drážka prechádza na spodný povrch temporálneho laloku a rozdeľuje parahipokampálny a mediálny okcipitotemporálny gyrus. Pred okcipitálno-temporálnym sulcusom je nazálny sulcus, ktorý obmedzuje predný koniec parahippokampálneho gyru - hák. Okcipitotemporálny žliabok oddeľuje mediálny a laterálny okcipitotemporálny gyri.
Na mediálnom a dolnom povrchu sa rozlišuje množstvo útvarov súvisiacich s limbickým systémom (z latinského Limbus-border). Ide o čuchový bulbus, čuchový trakt, čuchový trojuholník, prednú perforovanú substanciu, mastoidné telieska umiestnené na spodnej ploche čelového laloku (periférna časť čuchového mozgu), ako aj cingulát, parahipokampálny (spolu s hák) a zubatý gyrus. Subkortikálne štruktúry limbického systému sú amygdala, septálne jadrá a predné talamické jadro.
Limbický systém je spojený s inými oblasťami mozgu: s hypotalamom a cez neho so stredným mozgom, s kôrou temporálneho a predného laloku. Ten zrejme reguluje funkcie limbického systému. Limbický systém je morfologický substrát, ktorý riadi emocionálne správanie človeka, riadi jeho všeobecnú adaptáciu na podmienky prostredia.
Všetky signály prichádzajúce z analyzátorov na ich ceste do zodpovedajúcich centier mozgovej kôry prechádzajú jednou alebo viacerými štruktúrami limbického systému. Signály po prúde z mozgovej kôry tiež prechádzajú cez limbické štruktúry.
Štruktúra mozgovej kôry.
Mozgová kôra je tvorená sivou hmotou, ktorá leží pozdĺž periférie (na povrchu) mozgových hemisfér. V mozgovej kôre dominuje neokortex (asi 90 %) – nová kôra, ktorá po prvýkrát vznikla u cicavcov. Fylogeneticky k starším častiam kôry patrí stará kôra, archekortex (gyrus zubatý a základňa hipokampu), ako aj starodávna kôra, paleokortex (preperiformná, preamygdala a entoriálne oblasti). Hrúbka kôry v rôznych častiach hemisfér sa pohybuje od 1,3 do 5 mm. Najhrubšia kôra sa nachádza v horných častiach precentrálneho a postcentrálneho gyru a v paracentrálnom laloku. Kôra konvexného povrchu zákrutov je hrubšia ako na bočnej a spodnej časti brázd. Povrch mozgovej kôry dospelého človeka dosahuje 450 000 cm štvorcových, z ktorých jedna tretina pokrýva konvexné časti zákrutov a dve tretiny bočné a spodné steny drážok. Kôra obsahuje 10-14 miliárd neurónov, z ktorých každý tvorí synapsie s asi 8-10 tisíc ďalšími.
) časť mozgovej hemisféry, ktorá tvorí dno laterálnej ryhy a je oddelená kruhovou ryhou od čelného, parietálneho a temporálneho laloku.
Komplexný lekársky slovník. 2000 .
Pozrite sa, čo je "ostrov mozgu" v iných slovníkoch:
OSTROV- malá oblasť mozgovej kôry, ktorá sa nachádza hlboko v bočnej drážke, pokrytá okrajmi čelných, temporálnych a parietálnych lalokov a oddelená od susedných oblastí kruhovou drážkou. Plocha O. je rozdelená vlastným pozdĺžnym stredom ... ...
PODIEL VEĽKÉHO MOZGU- veľká štrukturálna časť mozgovej hemisféry, oddelená od ostatných lalokov brázdami; v každej hemisfére sa rozlišujú čelné, temporálne, parietálne, okcipitálne laloky mozgových hemisfér a ostrovček, ktoré majú rôzny funkčný význam ... Psychomotorické: slovník-odkaz
Penis je vzpriamený. Erekcia (z lat. Erectio) je proces, pri ktorom dochádza k zväčšeniu objemu penisu a jeho stvrdnutiu v dôsledku naplnenia ... Wikipedia
Mozog (insula, PNA, BNA, JNA; synonymum: centrálny lalok, Reilov ostrovček) je časť mozgovej hemisféry, ktorá tvorí spodok laterálnej ryhy a je oddelená kruhovou ryhou od čelného, parietálneho a temporálneho laloku. .. Lekárska encyklopédia
Mozog- (encefalón) (obr. 258) sa nachádza v dutine mozgovej lebky. Priemerná hmotnosť mozgu dospelého človeka je približne 1350 g. Má vajcovitý tvar v dôsledku vyčnievajúcich predných a okcipitálnych pólov. Na vonkajšej konvexnej hornej bočnej ... ... Atlas anatómie človeka
Konečný mozog- (telencephalon), nazývaný aj veľký mozog, pozostáva z dvoch hemisfér a je najväčšou časťou mozgu. Hemisféry sú navzájom spojené pomocou corpus callosum (obr. 253, 256). Každý ...... Atlas anatómie človeka
Neuróny mozgovej kôry Mozgová kôra alebo mozgová kôra (lat. Cortex cerebri) štruktúra ... Wikipedia
Cerebellum- (cerebellum) (obr. 253, 254, 255, 257) leží pod okcipitálnymi lalokmi mozgových hemisfér, oddeľuje sa od neho horizontálnou štrbinou (fissura horizontalis) (obr. 261) a nachádza sa v zadnej lebečnej jamke (fossa cranii posterior). Pred ... ... Atlas anatómie človeka
BRAIN- MOZOG. Obsah: Metódy štúdia mozgu ...... ... 485 Fylogenetický a ontogenetický vývoj mozgu ............. 489 Včela mozgu .................... 502 Anatómia mozgu Makroskopická a ... ... Veľká lekárska encyklopédia
Kraniálne nervy- Čuchový nerv (n. Olfactorius) (párujem) sa vzťahuje na nervy špeciálnej citlivosti. Vychádza z čuchových receptorov nosovej sliznice v hornej mušličke. Predstavuje 15 20 tenkých nervových vlákien, ... ... Atlas anatómie človeka
knihy
- Bližšie k vode. Prekvapivé fakty o tom, ako môže voda zmeniť váš život, Nichols Wallace, O čom je táto kniha Toto je ikonická kniha od renomovaného morského biológa, zástancu vody a verejnej osobnosti, v ktorej hovorí o účinkoch vody na naše zdravie a pohodu. Prečo práve my... Kategória:
Nedávne neurozobrazovacie štúdie ostrovného laloku viedli k obnovenému záujmu o úlohu tejto oblasti v normálnych podmienkach a vo vývoji patológie. V tomto článku autori citujú stručná informácia na anatomické a histologické znaky ostrovného laloka ľudský mozog... Ďalej sú opísané fyziologické funkcie ostrovčeka a zdôraznené jeho zapojenie do patogenézy psychiatrických a neurologických porúch, ktoré bolo dlho podceňované. Na záver autori navrhujú rôzne techniky na lepšie pochopenie úlohy ostrovného laloku v základnej aj klinickej neurobiológii.
Slovník:
Agranulárna oblasť (kôra): zóna neokortexu s relatívne nerozoznateľnými vrstvami II a III a absenciou vrstvy IV.
Centrálna sieť výkonných pracovníkov: systém neurónov v mozgu, vrátane dorzolaterálneho prefrontálneho kortexu a zadného parietálneho kortexu, ktoré sú zodpovedné za kognitívne funkcie vysoký poriadok ako je pozornosť a pracovná pamäť.
Kognitívne zdroje: súbor psychických schopností a prostriedkov súvisiacich s kognitívne aktivity(pozornosť, pamäť, pracovná pamäť, myslenie atď.).
Sieť pasívneho mozgu: systém neurónov, vrátane ventromediálneho prefrontálneho kortexu a zadného cingulárneho kortexu, zodpovedných za také procesy vnímania seba samého, ako je spracovanie autobiografickej pamäte a sebapozorovanie.
Grangerova analýza kauzality: prístup k štúdiu kauzálnych interakcií medzi neurónovou aktivitou v sekvenčných sériách fMRI skenov. Analýza kauzality je založená na vlastnosti príčin predchádzať účinkom. Jemná štatistická prediktívna analýza umožňuje odpovedať na otázku kauzálneho vzťahu medzi aktiváciou rôznych oblastí.
Granulárna oblasť (kôra): Oblasť neokortexu so šiestimi vrstvami, vrátane dobre definovanej vrstvy IV, ktorá obsahuje mnoho hviezdicových granulovaných neurónov prijímajúcich talamokortikálne aferenty.
Valencie (stimulačné hodnoty): Pozitívne (atraktívne) alebo negatívne (odpudivé) motivačné hodnoty, ktoré sú základom konkrétneho správania. Napríklad očakávanie potešenia zo špecifického správania, ako je jedenie jedla alebo uhasenie smädu, bude mať kladná hodnota podnet.
Interocepcia: vnímanie a integrácia autonómnych, hormonálnych, viscerálnych a imunologických signálov spojených s udržiavaním homeostázy, ktoré spolu poskytujú informácie o fyziologickom stave organizmu. Progresia neuronálneho spracovania od zadného k prednému laloku ostrovčeka je nasledovná: zadný lalôčik ostrovčeka je zodpovedný za primárne (objektívne) projekcie interoceptívnych signálov, zatiaľ čo predný vykonáva ich sekundárnu reprezentáciu a integráciu s emocionálnymi kognitívne a motivačné signály.
Neurónová projekcia stavu tela: proces topografického mapovania stavu tela v centrálnom nervovom systéme, najmä v hornej časti mozgového kmeňa a mozgovej kôry vrátane ostrovčekového laloka. Napríklad reakcie tela na tepelné a viscerálne stimuly sa zobrazujú v oblastiach ostrovčeka. Zmeny v týchto oblastiach sú neustále monitorované a regulované s cieľom udržať fyziologické parametre organizmu v optimálnych hodnotách.
Prioritná motivačná sieť: systém neurónov v mozgu, vrátane predného ostrovčeka a predného cingulárneho kortexu, ktorý je zodpovedný za identifikáciu relevantných stimulov a koordináciu kognitívnych zdrojov, ako je pozornosť a pracovná pamäť, medzi centrálnou výkonnou sieťou a sieťou pasívneho režimu mozog.
SOM: vedomé vnímanie vlastnej existencie. Subjektívne vnemy, navrstvené na neustále aktualizované informácie o objektívnom stave tela, vám umožňujú uvedomiť si svoje fyzické „ja“.
Subjektívne pocity: vedomé pocity telesných stavov vyvolané vnútornými signálmi (napríklad smäd, dýchavičnosť, nedostatok kyslíka, dotyk, svrbenie, stimulácia penisu, sexuálne vzrušenie, chlad, teplo, cvičenie, búšenie srdca, ochutnávka vína, roztiahnutie močového mechúra , žalúdok atď.)
Trendy
S najnovším výskumom zobrazovania mozgu sa ostrovček opäť začal vnímať ako dôležitá súčasť mozgu, a to nielen vo fyziologickom, ale aj patologickom kontexte. klinický výskum... Predný ostrovný lalok hrá kľúčovú úlohu pri udržiavaní stavov subjektívneho vnímania. Môže tiež regulovať zapojenie vnemov do kognitívnych a motivačných procesov.
Je veľmi dôležité pozerať sa na duševné stavy cez prizmu funkcií ostrovčeka.
Na prekonanie obmedzení spojených so zobrazovaním ľudského mozgu je potrebné veľa práce pri štatistickom spracovaní obrazových údajov ľudského mozgu.
Vzhľadom na nedávny technologický pokrok v predklinických štúdiách na hlodavcoch je rozumné očakávať hlbšie pochopenie kauzálnej úlohy ostrovčeka vo vyšších nervová činnosť... Toto chápanie pozostáva z informácií na rôznych úrovniach: od génov, molekúl, buniek a neurónových sietí až po fyziológiu a správanie.
Úvod: čas venovať pozornosť ostrovnému laloku
Prvýkrát bol ostrovčekový lalok ľudského mozgu opísaný ako „ostrov“ kôry Johannom Christianom Reilom v roku 1796 ( ostrovček z latinčiny - ostrov). Odvtedy bol ostrov na dlhú dobu zabudnutý. Záujem o neho sa vrátil v roku 1994, keď Antonio Damasio sformuloval „hypotézu somatických markerov“, ktorá tvrdí, že racionálne myslenie je neoddeliteľné od pocitov a emócií, ktoré sú odrazom stavu tela. Nedávne štúdie o neurozobrazovaní ľudského mozgu poukázali na dôležitosť ostrovčekového laloku pri mnohých ochoreniach tohto orgánu. Účelom tohto článku je osvetliť úlohu ostrovného laloku a najmä vzťah medzi dysfunkciou ostrovčekov a psychiatrickými a neurologickými poruchami. Na dosiahnutie tohto cieľa autori stručne opisujú anatomické a histologické znaky ľudského ostrovného laloku. Potom sa pozornosť sústredí na fyziologické funkcie ostrovčeka a jeho úlohu v patológiách. Nakoniec sú navrhnuté sľubné stratégie na lepšie pochopenie úlohy ostrovčeka v normálnom a patologickom fungovaní mozgu.
Anatómia a histológia ostrovného laloku u ľudí
Insulárna kôra sa u človeka nachádza obojstranne – v hĺbke laterálneho (Sylviovho) sulku, ktorý oddeľuje temporálny lalok od parietálneho a frontálneho laloka, na dne laterálnej jamky veľkého mozgu (obr. 1). Zjednodušene možno ostrovnú kôru rozdeliť na predné a zadné laloky, pričom každá časť má svoje vlastné cytoarchitektonické znaky, vlastnú konfiguráciu spojení, a preto plní rôzne funkcie. Zadné, zrnité (pozri glosár) oblasti ostrovčeka, okrem aferentácie z asociačných zón predných, okcipitálnych a temporálnych lalokov, prijímajú vzostupné senzorické signály z miecha a mozgový kmeň cez talamus. V týchto oblastiach sú teda integrované somatosenzorické, vestibulárne a motorické signály. Predné (agranulárne) oblasti majú recipročné spojenia s limbickými štruktúrami, ako je predná cingulárna kôra, ventromediálny prefrontálny kortex, mandle a ventrálne striatum. Predný ostrovný lalok sa podieľa na integrácii informácií z viscerálnych a iných autonómnych systémov do emocionálnych, kognitívnych a motivačných zložiek vyššej nervovej aktivity.
Zdroj: Cell
Obrázok 1. Anatómia ľudského ostrovného laloku.
Insular cortex sa nachádza obojstranne v hĺbke sylvian sulcus, ktorý oddeľuje temporálny lalok od frontálneho a parietálneho. Insulárny lalok je pokrytý časťami čelového, parietálneho a temporálneho laloka, ktoré spolu tvoria operkulum (operculum). Po obvode je ostrovček ohraničený kruhovou drážkou ostrovčeka; hlboká centrálna drážka ostrovčeka rozdeľuje ostrovček na prednú a zadnú časť. V prednom laloku ostrovčeka sú tri krátke záhyby a v zadnom dve dlhé záhyby. Berúc do úvahy cytoarchitektoniku, ostrovček možno jasne rozdeliť na prednú agranulárnu a zadnú granulárnu sekciu s prechodnou disgranulárnou oblasťou medzi nimi.
Predná oblasť ostrovčeka je jednou z najviac diferencovaných oblastí ľudského neokortexu v porovnaní s inými primátmi. Funkčne a anatomicky je táto zóna úzko spojená s predným cingulárnym gyrusom, a preto možno prednú časť ostrovčeka konvenčne považovať za „citlivú oblasť limbického systému“ spojenú s predným cingulárnym gyrusom – „motorickou oblasťou“. limbického systému“. Je zaujímavé, že predná časť ostrovčeka je výrazne podobná prednej cingulárnej kôre v špeciálnej štruktúre 5. vrstvy pyramídových neurónov, konkrétne vysokej hustote fúzovitých neurónov, nazývaných von Economo neuróny. Hoci funkcia von Economo neurónov v tejto oblasti ešte nebola presne stanovená, existujú silné dôkazy, že tieto neuróny s axónmi veľkého priemeru sa podieľajú na zvyšovaní rýchlej a dlhodobej integrácie informácií.
Fyziologické funkcie ľudského ostrovného laloku
Nespočetné zmyslové funkcie ostrovnej kôry sú zhrnuté pod pojmom "interocepcia". Interocepcia je neurónová reprezentácia (projekcia) telesných parametrov dôležitých pre udržanie homeostázy. Predpokladá sa, že interocepcia sa postupne stáva zložitejšou, keď sa signály pohybujú v kaudo-rostrálnom smere: po prvé, primárne (objektívne) signály vstupujú do zadného laloku ostrovčeka, kde sa spracovávajú senzorické podnety nízkeho rádu. Tieto informácie sa potom prenášajú do prednej oblasti ostrovčeka, kde sú tieto, už sekundárne, signály integrované s emocionálnymi, kognitívnymi a motivačnými signálmi zozbieranými z iných kortikálnych a subkortikálnych oblastí, ako je amygdala, predný cingulárny gyrus, dorzolaterálny prefrontálny kortex, a ventrálne striatum (obr. 2).
Predná insula hrá kľúčovú úlohu pri udržiavaní subjektívnych vnemov. Je dobre známe, že primárne signály z receptorov rôznych zmyslových orgánov sa premietajú do špecifických oblastí primárnej zmyslovej kôry, ako je napríklad primárna zraková kôra. Podobne je zadná ostrovná oblasť primárnou senzorickou kôrou pre primárne interoceptívne signály a pre každý z týchto signálov v rámci oblasť chrbta ostrov má svoju špecifickú oblasť. Je dôležité, aby takéto prepínanie kaudo-rostrálnych signálov umožnilo vedome vnímať interoceptívne signály ( Vzhľadom na to, že objektívne signály z interoceptorov sú integrované s informáciami o subjektívnych parametroch psychiky. - približne. vyd.); preto je predná časť ostrovčeka neurónovou projekciou subjektívnych pocitov. Subjektívne vnemy vznikajúce na ostrovčeku môžu byť tiež vnímaním vlastného „ja“: niekoľko výskumníkov naznačuje, že interoceptívna reprezentácia v prednej časti ostrovčeka poskytuje naše uvedomenie si parametrov tela ako vnímajúcich (inteligentných) bytostí, ktoré v konečnom dôsledku môže byť základom sebauvedomenia.
Zdroj: Cell
Obrázok 2. Interoceptívne informácie a ich integrácia s emocionálnymi, kognitívnymi a motivačnými podnetmi z viacerých kortikálnych a subkortikálnych oblastí.
Interoceptívne informácie o neustále sa meniacich parametroch organizmu sa dostávajú na zadný ostrovček vzostupnou aferentáciou zo špecifických dráh miechy a mozgového kmeňa a prepínaním v talame. Tieto informácie sa premietajú v rostrálnom smere: na predný lalok ostrovčeka, kde sú integrované s emocionálnymi, motivačnými a kognitívnymi signálmi z kortikálnych a subkortikálnych oblastí mozgu. Predný lalok teda vyvoláva jedinečné subjektívne vnemy. Navyše, vďaka svojej polohe na priesečníku mnohých intrakortikálnych dráh spojených s kognitívnymi a motivačnými procesmi vyššieho rádu, predná insula reguluje zapojenie subjektívnych vnemov do kognitívnych a motivačných procesov.
Ukázalo sa, že ostrovček hrá dôležitú úlohu pri formovaní vedomia. Existuje množstvo dôkazov, ktoré naznačujú, že vnemy vyplývajúce z účasti ostrova ovplyvňujú vedomie: určujú relatívnu dôležitosť ( význačnosť) kompetentné podnety, v dôsledku čoho sa týmto podnetom dáva prednosť alokácii kognitívnych zdrojov. Všímame si a pamätáme si živé udalosti spojené s pocitmi radosti a smútku, potešenia a bolesti. Pocity ovplyvňujú aj procesy vytvárania záverov a upevňovania presvedčení. Vo všeobecnosti predná ostrovná oblasť vyberá zmysluplné informácie na základe subjektívnych vnemov, a preto pomáha kognitívnym procesom pri výbere informácií na ďalšie spracovanie.
Ostrovček tiež zohráva dôležitú úlohu pri formovaní motivácie, najmä pri explicitnej motivácii. Explicitná motivácia je vedomá, subjektívna túžba zmeniť správanie, zatiaľ čo implicitná motivácia znamená nevedomú zmenu správania. Štúdie sa zhodujú v tom, že ostrovček určuje valenciu stimulov na základe subjektívnych vnemov spôsobených týmito stimulmi. Podnetné podnety vyvolávajú pocit potešenia, že. zase vedie k vzniku túžby po primeranom konaní, zatiaľ čo odpudivé podnety spôsobujú bolesť, ktorá vytvára pocit znechutenia a nastavuje vyhýbavé správanie. V tomto kontexte vnemy vznikajúce na ostrovčeku sprostredkúvajú ľudské správanie.
Potreba dynamickej interakcie vnemov so správaním a motiváciou vysvetľuje jedinečnú anatomickú polohu prednej insuly. Predný ostrovný lalok hrá kľúčovú úlohu pri vytváraní subjektívnych vnemov. Okrem toho je spojená s dorzolaterálnou a ventromediálnou oblasťou prefrontálneho kortexu. Nedávne štúdie ukázali, že v dorzolaterálnom prefrontálnom kortexe sa zhromažďujú významné informácie z prednej insuly, čo má za následok kontrolu pozornosti a pracovnej pamäte, zatiaľ čo ventromediálny prefrontálny kortex na základe subjektívnych vnemov dostáva z prednej insuly informácie o výsledkoch predchádzajúcich behaviorálne skúsenosti s prihliadnutím na aktuálnu situáciu a následne si stanoví ciele pre rozhodovanie o ďalšom postupe.
Všetky tieto funkcie vykonávané prednou inzulou sú veľmi podobné tým, ktoré vykonáva amygdala. Samotná amygdala hrá kľúčovú úlohu pri spracovaní emócií, avšak funkčnosť ostrovčeka a amygdaly je predsa len trochu odlišná: práca amygdaly je spojená s automatickými (implicitnými) reakciami, kým predný lalok ostrovčeka je zodpovedný za subjektívne (explicitné) prežívanie (napr. subjektívne vnemy). Preto amygdala patrí do systému impulzívnych reakcií a predný ostrovček patrí do analytického. Predný lalok ostrovčeka je teda okrem toho, že plní funkcie centra interocepcie, aj „prepínačom“ v regulácii kognitívnych procesov a motivácie.
Patogenetická úloha ostrovčeka pri psychiatrických poruchách a neurologických ochoreniach
Formovanie ľudského správania, vnemy dynamicky interagujú s vedomím a motiváciou; dysfunkcia týchto interakcií je základom mnohých psychiatrických porúch. Nedávne rozsiahle metaanalýzy štúdií štrukturálneho a funkčného zobrazovania CNS skutočne potvrdili, že ostrovček je „spoločným jadrom“, ktoré sa podieľa na mnohých duševných poruchách. V priebehu genomických štúdií sa vedci dozvedeli o vysokej polygénnosti duševných porúch. Navyše tieto štúdie preukázali aj pleiotropiu genetických rizikových faktorov, čo trochu otriaslo pozíciou existujúcich diagnostických klasifikácií z hľadiska ich biologickej správnosti. Hoci tradičný klasifikačný prístup je stále použiteľný v klinickej praxi tam, kde sa vysoko oceňuje rýchlosť a spoľahlivosť, je v oblasti neurovied čoraz dôležitejšie chápať duševné poruchy v kontexte funkcií spojených s príslušnými neurónovými sieťami v mozgu. Ako je uvedené vyššie, ostrovček hrá úlohu pri spracovaní subjektívnych vnemov a emócií. Okrem toho zaisťuje integritu kognitívnych a motivačných procesov, pričom spája oblasti prefrontálneho kortexu zodpovedné za ich formovanie: dorzolaterálne a ventromediálne. Preto sa narušenie fungovania ostrovčeka neprejavuje len v aspekte emócií, ale ovplyvňuje aj kognitívne a motivačné procesy počas veľký rozsah psychiatrické poruchy. Pri niektorých psychiatrických poruchách vedie dysfunkcia ostrovčeka k skresleniu subjektívnych pocitov.
Štrukturálne štúdie (neurozobrazovanie pomocou voxelovej morfometrie) preukázali signifikantný pokles objemu sivej hmoty ostrovčekového laloka u pacientov s veľkou depresívnou poruchou. V štúdiách so zobrazovaním pomocou fMRI (funkčná magnetická rezonancia) sa zistilo, že aktivita ostrovčeka je výrazne zvýšená pri spracovávaní emócií, zatiaľ čo pri veľkej depresívnej poruche je aktivita ostrovčeka v paradigme pokojového stavu ( Nedostatok zadania. - približne. preklad.) klesá. U pacientov s bipolárnou poruchou sa pozorujú aj štrukturálne a funkčné abnormality ostrovčeka, vrátane zmien vo vývojových dráhach a zníženia objemu šedej hmoty. ... Zároveň nedošlo k žiadnym špecifickým zmenám vo fMRI pri bipolárnej poruche. Okrem afektívnych porúch môže nedostatočné spracovanie ostrovčekom subjektívnych vnemov stáť za rozvojom mnohých ďalších psychiatrických porúch, sprevádzaných poruchami v emocionálnej sfére. Napríklad štrukturálny a funkčný nedostatok ostrovného laloku je spojený s poruchy úzkosti, poruchy emocionálneho spracovania pri schizofrénii, abnormality v spracovaní sociálnych emócií ako je empatia k bolesti pri psychopatiách a so skresleným vnímaním vlastného tela pri mentálnej anorexii. Abnormality ostrovčekov sa podieľajú aj na neurologických ochoreniach: pri Huntingtonovej chorobe a roztrúsenej skleróze dochádza k poruchám spracovania výrazov tváre, pri Alzheimerovej chorobe sa stráca pocit seba samého. Dysfunkcia ostrovčekov je tiež základom kognitívnych porúch v širokom spektre duševných porúch.
Funkčné zobrazovanie pomocou Grangerovej analýzy kauzality ukázalo zníženie sily kauzálnych vplyvov siete prioritných ostrovných stimulov na centrálnu výkonnú sieť a sieť pasívneho mozgového režimu u pacientov so schizofréniou. Ostrovček sprostredkúva dynamické prepínanie medzi centrálnou výkonnou sieťou a sieťou pasívneho režimu prevádzky, keď vznikne prioritný stimul, čím uľahčuje prístup ku kognitívnym zdrojom, ako je pozornosť a pracovná pamäť. Zmena sily spojení v týchto sieťach je teda základom kognitívneho poškodenia, ktoré sa vyskytuje pri niektorých formách schizofrénie. Hypofunkcia ostrovčekovej siete bola zistená aj u pacientov s poruchami autistického spektra, čo môže zapadať do konceptu bežných genetických a biologických rizikových faktorov porúch autistického spektra a niektorých foriem schizofrénie. Patológia ostrovčekov tiež prispieva k posilneniu falošných presvedčení, keď sa objavia bludné predstavy.
Dysfunkcia ostrovčekov je základom nedostatku motivácie, napríklad pri drogovej závislosti. Množstvo metaanalýz funkčných zobrazovacích štúdií ukázalo, že podnety súvisiace s drogami vyvolávajú u závislých jedincov prudký nárast aktivity ostrovčekov. Na základe fyziologickej úlohy ostrovčeka v motivácii diskutovanej vyššie je vysoko pravdepodobné, že zážitky súvisiace s drogami môžu ovplyvniť motivačnú hodnotu stimulov súvisiacich s drogami, čo následne ovplyvní rozhodovanie. Nedostatok motivácie u pacientov s anhedóniou môže byť tiež spojený s dysfunkciou ostrovného laloka. Nové dôkazy naznačujú, že nedostatočné vyriešenie pozorované u pacientov s anhedóniou môže súvisieť so štrukturálnymi a funkčnými zmenami na ostrove. Na molekulárnej úrovni bola zistená korelácia medzi silou dopaminergnej odpovede v ostrovčeku (bilaterálne) a ochotou vynaložiť energiu na získanie odmeny.
Smerom k lepšiemu pochopeniu fyziologickej a patologickej úlohy ostrovčeka
Štúdie zobrazovania mozgu u ľudí poskytli pohľad na fyziologické funkcie ostrovného laloku a jeho úlohu vo vývoji patológie. Je však oveľa ťažšie odvodiť kauzálne vzťahy medzi rôznymi javmi pomocou samotného neurozobrazovania. Údaje získané zobrazením ľudského mozgu sú obmedzené v priestorovom aj časovom rozlíšení. Navyše fyziologické základy funkčného neurozobrazovania (napríklad signál BOLD - zmena hladiny MR signálu s lokálnou zmenou stupňa okysličenia krvi) sú študované len čiastočne. Na prekonanie týchto obmedzení je potrebné značné úsilie pri štatistickom spracovaní údajov z neurozobrazovania. Napríklad Grangerova analýza kauzality môže byť užitočná na štúdium kauzálnych vzťahov, ktoré existujú v neurónových sieťach. navyše nedávne úspechy Neinvazívne technológie stimulácie mozgu, ako je transkraniálna magnetická stimulácia, môžu vedcom pomôcť preskúmať nové ostrovné vlastnosti a spojenia bez porušenia etických výskumných smerníc.
Štúdie na zvieratách poskytujú vynikajúcu príležitosť na štúdium kauzálnych úloh ostrovčeka extrapoláciou pozorovaní zo štúdií na ľuďoch. Okrem toho sú experimenty na zvieratách užitočné na prekonanie priestorových a časových obmedzení zobrazovacích štúdií ľudského mozgu. Znalosť komparatívy funkčná anatómia dôležité pre správne prispôsobenie pozorovaní zvierat človeku. Vzhľadom na podobnú cytoarchitektoniku a súbor spojení môžeme hovoriť o určitom stupni homológie medzi ostrovčekmi ľudí a hlodavcov. Experimenty na zvieratách nám umožňujú odhaliť kauzálne vzťahy tým, že môžeme vykonávať priame invazívne zásahy do mozgu bez porušenia základných etických štandardov ľudského výskumu.
Nedávny technologický pokrok v predklinických štúdiách na myšiach umožnil neurovedcom vytvoriť si komplexný obraz architektúry neurónových sietí a ich aktivity v rôznych behaviorálnych situáciách. Predovšetkým vďaka technológiám genetickej modifikácie, ako je špecifické značenie buniek neurónových sietí pomocou Cre-rekombinácie, bolo možné vysoko presnú anatomickú a genetickú identifikáciu väzieb a spojení neurónových sietí. Potom je možné porovnať anatomické a genetické „súradnice“ prvkov a spojení neurónových sietí s údajmi o ich aktivite a/alebo zmenách ich aktivity v určitých situáciách. To poskytne úplný obraz o funkcii neurónových sietí vo vzťahu k správaniu. K dnešnému dňu sú dostupné takéto nástroje na určenie reprezentácie funkcií v mozgu, ako je vizualizácia neuronálnej aktivity in vivo u myší v podmienkach voľného správania pomocou miniatúrnych mikroskopov na zaznamenávanie aktivity a opto-/chemogenetické prístupy na kontrolu aktivity. neurónov (obr. 3, hlavný nákres). Klinicky detekovateľné molekulárne markery biologických sietí postihnutých chorobami možno detegovať pomocou moderných techník, ako je sekvenovanie novej generácie a analýza jednotlivých buniek. Potom je možné študovať patofyziologické úlohy týchto markerov pri nástupe duševných porúch na niekoľkých úrovniach: bunkovej, na úrovni neurónových sietí, fyziologickej a behaviorálnej, s použitím relevantných zvieracích modelov, ako sú transgénne a knockout/knockout mutantné myši. Ak zhrnieme vyššie uvedené, autori vkladajú veľké nádeje do použitia translačných a reverzno-translačných prístupov na správnu interpretáciu údajov z klinických a predklinických štúdií a na dosiahnutie úplného pochopenia štruktúry a funkcie ostrovného laloka (pozri Nevyriešené problémy).
Tento lalok možno vidieť, ak sú oblasti pokrývajúce ostrovček rozšírené alebo odstránené: čelné, parietálne a temporálne laloky, ktoré sa nazývajú tektum. Hlboká kruhová drážka ostrovčeka oddeľuje ostrovček od okolitých oblastí mozgu. Povrch ostrovčeka je reprezentovaný dlhými a krátkymi zákrutami. Medzi dlhým gyrusom umiestneným v zadnej časti ostrovčeka a orientovaným zhora nadol a dopredu a krátkymi závitmi, ktoré zaberajú hornú časť ostrovčeka, je centrálna drážka ostrovčeka. Spodná predná časť ostrovčeka je bez drážok a má mierne zhrubnutie, ktoré sa nazýva „ostrovný prah“.
Mediálny povrch hemisféry. Na tvorbe jej mediálneho povrchu sa podieľajú všetky laloky hemisféry s výnimkou ostrovčeka (obr. 5).
Nad corpus callosum, ktorý ho oddeľuje od zvyšku hemisféry, je ryha corpus callosum. Ohýbaním okolo zadnej časti corpus callosum ide dole a dopredu a pokračuje do hipokampálnej alebo hipokampálnej drážky. Nad sulkusom corpus callosum je cingulárny sulcus. Táto drážka začína vpredu a nadol od zobáka corpus callosum, stúpa nahor, potom sa otáča späť a nasleduje rovnobežne s drážkou corpus callosum a končí nad a za hrebeňom corpus callosum nazývaným subparietálna drážka. Na úrovni hrebeňa corpus callosum sa okrajová časť rozvetvuje smerom nahor od cingulárneho žliabku, rozširuje sa smerom nahor a dozadu k hornému okraju mozgovej hemisféry. Medzi drážkou corpus callosum a cingulárnou drážkou je gyrus cingulate, pokrývajúci corpus callosum spredu, nad a za sebou. Za a nadol od vankúša corpus callosum sa gyrus cingulate zužuje a vytvára isthmus gyrus cingulate. Ďalej smerom nadol a vpredu prechádza istmus do širšieho parahipokampálneho gyrusu, ktorý je zhora ohraničený ryhou hipokampu. Cingulárny gyrus, isthmus a parahippokampálny gyrus sú známe ako klenutý gyrus. V hĺbke ryhy hipokampu je pomerne tenký pásik šedej farby, rozdelený malými priečnymi ryhami - gyrus dentatus. Oblasť stredného povrchu hemisféry, ktorá sa nachádza medzi cingulárnou drážkou a horným okrajom pologule, patrí k predným a parietálnym lalokom.
Pred horným okrajom centrálneho sulku je stredný povrch horného frontálneho gyru a priamo k špecifikovanej oblasti centrálneho sulku je paracentrálny lalok, ohraničený za okrajovou časťou cingulárneho sulku. Medzi okrajovou časťou vpredu a temenno-okcipitálnou ryhou vzadu je predklin, ktorý patrí k temennému laloku mozgovej hemisféry.
Na strednom povrchu okcipitálneho laloku sa dve hlboké drážky navzájom spájajú pod ostrým uhlom, otvorené zozadu. Ide o parietálno-okcipitálny sulcus, ktorý oddeľuje temenný lalok od okcipitálneho, a spur sulcus, ktorý začína na strednom povrchu okcipitálneho pólu a ide dopredu k isthmu cingulate gyrus. Oblasť okcipitálneho laloku, ktorá leží medzi parieto-okcipitálnym a ostrohovým sulciom a má tvar trojuholníka, smerujúca k vrcholu smerom k sútoku týchto sulcií, sa nazýva „klin“. Slabinová ryha, jasne viditeľná na mediálnom povrchu hemisféry, zhora obmedzuje lingválny gyrus, ktorý sa rozprestiera od tylového pólu vzadu po spodnú časť isthmu cingulate gyrus. Pod lingválnym gyrusom je kolaterálna drážka, ktorá už patrí k spodnej ploche hemisféry.
Spodný povrch pologule. Reliéf spodnej plochy pologule je veľmi zložitý (obr. 6). Predné časti spodnej plochy sú tvorené predným lalokom hemisféry, za ktorým vyčnieva temporálny pól, a sú tu aj spodné plochy spánkového a okcipitálneho laloku, prechádzajúce jedna do druhej bez viditeľných hraníc.
Na spodnom povrchu predného laloku, trochu laterálne a rovnobežne s pozdĺžnou štrbinou veľkého mozgu, je čuchová drážka. Zospodu k nej prilieha čuchový bulbus a čuchový trakt, ktorý prechádza zozadu do čuchového trojuholníka, v oblasti ktorého sú viditeľné stredné a bočné čuchové pruhy. Oblasť predného laloku medzi pozdĺžnou štrbinou veľkého mozgu a čuchovou drážkou sa nazýva priamy gyrus. Povrch čelového laloka, ležiaceho laterálne od čuchovej ryhy, je rozdelený plytkými orbitálnymi ryhami na niekoľko orbitálnych gyri, ktoré sú variabilného tvaru, umiestnenia a veľkosti.
V zadnej časti spodného povrchu hemisféry je jasne viditeľná vedľajšia drážka, ktorá leží smerom dole a laterálne od lingválneho gyru na spodnom povrchu okcipitálneho a temporálneho laloku, laterálne od parahippokampálneho gyru. Mierne pred predným koncom kolaterálnej ryhy sa nachádza nosová ryha, ktorá bočne ohraničuje zakrivený koniec parahipokampálneho gyru - hák. Laterálne od kolaterálneho sulcus leží mediálny okcipitotemporálny gyrus.
Medzi týmto gyrusom a laterálnym okcipitotemporálnym gyrusom umiestneným mimo neho je okcipitotemporálna drážka. Hranica medzi laterálnym okcipitotemporálnym a dolným temporálnym gyri nie je ryha, ale inferolaterálny okraj mozgovej hemisféry.
Horný bočný povrch hemisféry - predný lalok umiestnený v prednej časti každej mozgovej hemisféry, ukončený vpredu predným pólom a ohraničený zdola bočnou (Sylviovou) ryhou a zozadu hlbokou stredovou ryhou.
Pod názvom sa rozlišuje množstvo častí mozgu, ktoré sa nachádzajú hlavne na strednom povrchu hemisféry a sú substrátom pre formovanie takých všeobecných stavov, ako je bdenie, spánok, emócie atď. "Limbický systém". Keďže tieto reakcie vznikali v súvislosti s primárnymi funkciami čuchu (vo fylogenéze), ich morfologickým základom sú časti mozgu, ktoré sa vyvíjajú z dolných častí mozgového mechúra a patria medzi tzv. čuchové do mozgu. Limbický systém tvoria bulbus olfactorius, čuchový trakt, čuchový trojuholník, predná perforovaná substancia, ktoré sa nachádzajú na spodnej ploche čelového laloku (periférna časť čuchového mozgu), ako aj cingulát, resp. parahipokampálny (spolu s háčikom) gyrus, gyrus dentatus, hippocampus ( centrálne oddeleniečuchový mozog) a niektoré ďalšie štruktúry. Zaradenie týchto častí mozgu do limbického systému sa ukázalo ako možné v súvislosti s spoločné znaky ich štruktúru (a pôvod), prítomnosť vzájomných väzieb a podobnosť funkčných reakcií.
Hemisféry sú zložené zo šedej a bielej hmoty. Vrstva šedej hmoty sa nazýva mozgová kôra. Kôra pokrýva zvyšok veľkých mozgových útvarov vo forme plášťa a preto sa nazýva plášť. Pod kôrou je biela hmota a v nej ostrovčeky šedej hmoty - bazálne jadrá, ktoré sa nachádzajú hlavne v prednom laloku. Patria sem striatum (jadro caudate a lentikulárne jadro), plot a amygdala.
Pruhované telo ( striopallidálny systém) pozostáva z 2 jadier – kaudátneho a šošovkovitého, oddelených medzivrstvou bielej hmoty – vnútornou kapsulou. V embryonálnom období tvorí striatum jednu šedú hmotu, potom sa delí. Caudate nucleus sa nachádza v blízkosti talamu. Má tvar podkovy a skladá sa z hlavy, tela a chvosta. Lentikulárne jadro má tvar lentikulárneho zrna, umiestneného laterálne od talamu a jadra kaudátu. Lentikulárne jadro je vďaka bielej hmote rozdelené na 3 časti. Najviac laterálne leží škrupina, ktorá má tmavú farbu, a dve svetlejšie časti sa nazývajú laterálne a stredné bledé gule.
Škrupina je charakterizovaná účasťou na organizácii stravovacieho správania: hľadanie potravy, zameranie potravy, príjem potravy a trávenie; množstvo trofických porúch kože, vnútorných orgánov sa vyskytuje, keď je funkcia škrupiny narušená. Podráždenie škrupiny vedie k zmenám v dýchaní, slinenie.
Globus pallidus má prevažne veľké Golgiho neuróny typu 1. Spojenie globus pallidus s talamom, škrupinou, kaudátovým jadrom, stredným mozgom, hypotalamom, somatosenzorickým systémom atď. naznačujú jeho účasť na organizácii jednoduchých a zložitých foriem správania.
Reflexné funkcie. Početné reflexy medulla oblongata sú rozdelené na vitálne a neživotné, hoci tento koncept je skôr svojvoľný. Dýchacie a vazomotorické centrá medulla oblongata možno klasifikovať ako životne dôležité, pretože v nich je uzavretých množstvo srdcových a respiračných reflexov.
Most (Varolievov most) sa nachádza nad predĺženou miechou a vykonáva senzorické, vodivé, motorické, integračné, reflexné funkcie. Má formu priečneho vlákna, ktoré v hornej časti (vpredu) hraničí so stredným mozgom a zospodu (vzadu) - s medulla oblongata. Dĺžka mostíka je 20-30 mm, šírka je 20-30 mm. Zúžením prechádza do stredných nôh cerebellum. Predná (ventrálna) časť, ktorá susedí s klivom lebky, a zadná (dorzálna) časť operenca, smeruje k mozočku. Vo ventrálnej ploche mostíka je položená bazilárna (hlavná) drážka, kde leží rovnomenná tepna.
Sivá hmota sa nachádza vo vnútri mostíka a biela hmota je vonku. Jeho predná časť pozostáva hlavne z bielej hmoty, sú to pozdĺžne a priečne vlákna. V dorzálnych častiach mostíka prechádzajú vzostupné zmyslové dráhy a vo ventrálnej zostupné pyramídové a extrapyramídové dráhy. Existujú aj vláknité systémy, ktoré zabezpečujú obojsmerné spojenie medzi mozočkom a mozgovou kôrou. Vlákna mediálnych a miechových slučiek ležia priamo nad lichobežníkovým telom. Nad lichobežníkovým telom, bližšie k strednej rovine, je retikulárna formácia a ešte vyššie je zadný pozdĺžny zväzok. Na strane a nad mediálnou slučkou ležia vlákna laterálnej slučky. V zadnej časti mostíka (pneumatika) sú jadrá: trojklanný nerv (pár V), abducens (pár VI), tvárový (VII pár), vestibulárny kochleárny (VIII pár), ako aj vlákna mediálna slučka vybiehajúca z medulla oblongata, na ktorej sa nachádza retikulárna formácia mostíka.
V prednej časti sú vodivé dráhy: 1) pyramídová dráha (kortikálno-spinálna); 2) cesty z kôry do mozočku; 3) spoločná senzorická dráha, ktorá ide z miechy do optického tuberkula; 4) cesty z jadier sluchového nervu.
Cerebellum je uložený pod okcipitálnymi lalokmi mozgových hemisfér a leží v okcipitálnej jamke. Jeho maximálna šírka je 11,5 cm, dĺžka je 3-4 cm.Na mozočku pripadá asi 11% hmotnosti mozgu. V cerebellum sa "rozlišujú hemisféry a medzi nimi - cerebelárny červ." Povrch cerebellum je pokrytý sivou hmotou alebo kôrou, ktorá tvorí zákruty, oddelené od seba ryhami. V hrúbke cerebellum je biela hmota, pozostávajúca z vlákien, ktoré poskytujú intracerebrálne spojenia.
Mozočkový kortex je trojvrstvový, pozostáva z vonkajšej molekulárnej vrstvy, gangliovej (alebo vrstvy Purkyňových buniek) a granulárnej vrstvy. Kôra obsahuje päť typov neurónov: granulárne, hviezdicovité, košíkovité, Golgiho a Purkyňove bunky, ktoré majú pomerne zložitý systém spojení. Medzi cerebellum a mostom s predĺženou miechou sa nachádza IV komora naplnená miechovou tekutinou.
V molekulárna vrstva- 3 typy interkalovaných neurónov: hviezdicovité bunky s krátkymi a dlhými vetvami.
V gangliovej vrstve - Purkyňove bunky.
V zrnitej vrstve - zrnité bunky, Golgiho bunky. Počet zrnitých buniek v 1 mm³ je 2,8 10 6. Axóny zrnitých buniek vystupujú k povrchu, rozvetvujú sa do tvaru T a vytvárajú paralelné vlákna. Paralelné vlákna tiež tvoria excitačné synapsie na dendritoch košíkových buniek, hviezdicových buniek a Gol'dkových buniek.
