Caudate mag - Caudate nucleus
| Caudate mag | |
|---|---|
 Caudate mag (piros) az agyon látható
| |
 Az agy keresztirányú vágása (vízszintes szakasz), a bazális ganglionok kék színűek
| |
| Részletek | |
| Része | dorsalis striatum |
| Azonosítók | |
| latin | nucleus caudatus |
| Háló | D002421 |
| NeuroNames | 226 |
| NeuroLex azonosító | birnlex_1373 |
| TA98 | A14.1.09.502 |
| TA2 | 5561 |
| FMA | 61833 |
| A neuroanatómia anatómiai feltételei | |
A caudate mag az egyik struktúra, amely a corpus striatumot alkotja , amely a bazális ganglionok összetevője . Míg a caudate mag a Parkinson -kórban betöltött szerepe miatt régóta társul motoros folyamatokhoz , fontos szerepet játszik számos más nem motoros funkcióban is, többek között az eljárási tanulásban , az asszociatív tanulásban és a cselekvés gátló ellenőrzésében . A caudate egyike az agyi struktúráknak, amelyek a jutalmazási rendszert alkotják, és a cortico - bazális ganglionok - thalamikus hurok részeként funkcionálnak .
Szerkezet
A putamennel együtt a caudate képezi a dorsalis striatumot , amelyet egyetlen funkcionális szerkezetnek tekintünk; anatómiailag egy nagy fehérállomány, a belső kapszula választja el , ezért néha két struktúrának is nevezik: a mediális háti striatum (a caudate) és az oldalsó dorsalis striatum (a putamen). Ebben az értelemben a kettő funkcionálisan nem a szerkezeti különbségek következtében különbözik egymástól, hanem pusztán a funkció helyrajzi eloszlása miatt.
A caudate magok az agy közepének közelében helyezkednek el, a thalamus mellett ülnek . Az agy mindkét féltekéjén caudate mag található . Egyénileg egy C alakú szerkezethez hasonlítanak, elöl szélesebb "fejjel" ( latinul caput ), "test" ( korpusz ) és "farok" ( cauda ) felé keskenyedő . Néha a caudate mag egy részét "térdnek" ( genu ) nevezik . A caudate fej vérellátását a lenticulosticularis artériából kapja, míg a caudate farka az elülső choroidal artériából.
A caudate mag feje és teste az oldalsó kamra elülső szarvának padlójának részét képezi . Miután a test rövid ideig a fej hátsó része felé halad, a farok visszahajlik az elülső felé, és az oldalsó kamra alsó szarvának tetejét képezi. Ez azt jelenti, hogy a farkát átvágó koronális (az arccal párhuzamos síkban ) metszet keresztezi a caudate mag testét és fejét is.
Neurokémia
A caudate -t erősen beidegzik a dopaminerg neuronok , amelyek a substantia nigra pars compacta (SNc) -ből származnak. Az SNc a középagyban helyezkedik el, és a caudate -ba és putamenbe irányuló sejtkiugrásokat tartalmaz , a dopamin neurotranszmitter felhasználásával . A különböző asszociációs kéregek további bemenetei is vannak .
Motor funkciók
Térbeli mnemonikus feldolgozás
A caudate mag integrálja a térbeli információkat a motoros viselkedésformálással. Szelektív károsodást térbeli munkamemória egyéneknél a Parkinson-kór és a tudás a betegség hatása az összeg dopamin szállított a striatum is kapcsolódik nucleus caudatus térbeli és nonspatial emlékeztető feldolgozás. A térben függő motoros preparátum eseményhez kapcsolódó fMRI elemzési technikákkal kapcsolódik a caudate maghoz . Kimutatták, hogy a caudate mag aktivitása nagyobb a térbeli és motorikus memóriaigényű feladatok során, mint azok, amelyek nem térbeli feladatokat tartalmaznak. Konkrétan a térbeli munkamemória aktivitását figyelték meg a késleltetett felismerés fMRI vizsgálatain keresztül , hogy nagyobb legyen a caudate magban, amikor az aktivitás közvetlenül megelőzte a motoros választ. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a caudate mag részt vehet a motoros válasz kódolásában. Ezt szem előtt tartva a caudate mag részt vehet a motorrendszer toborzásában, hogy az érzékelő-motoros transzformációk közvetítésével támogassa a munkamemória teljesítményét.
Irányított mozdulatok
A caudate mag fontos szerepet játszik a test és a végtagok testtartásában, valamint az irányított mozgások sebességében és pontosságában. A mancshasználati feladatok során a testtartás és a pontosság hiányát figyelték meg a macskák caudate magjainak eltávolítását követően. A macskák részleges eltávolítását követően a macskáknál megfigyelhető volt a késleltetett teljesítménykezdés és a testhelyzet állandó megváltoztatásának szükségessége.
A kokainnak a caudate magra való felhordását és az ebből eredő elváltozások kialakulását követően majmoknál "ugráló vagy előrehaladó mozgást" figyeltek meg. A caudate károsodásával összefüggésben ez a mozgás a caudate mag gátló jellegét mutatja. Az eljárás eredményeként megfigyelt "motoros felszabadulás" azt jelzi, hogy a caudate mag gátolja az állatok hajlamát arra, hogy ellenállás nélkül haladjanak előre.
Kognitív funkciók
Célvezérelt cselekvés
Az idegképalkotó vizsgálatok, a caudate -kapcsolat anatómiai vizsgálatai és a viselkedési vizsgálatok áttekintése feltárja a caudate szerepét a végrehajtó működésben. A Parkinson -kórban szenvedő betegek tanulmánya (lásd alább) szintén hozzájárulhat a bizonyítékok gyarapodásához.
Az idegképek kétirányú megközelítése (beleértve a PET-et és az fMRI-t ) és az anatómiai vizsgálatok erős kapcsolatot mutatnak ki a caudate és a corticalis területek között, amelyek a végrehajtó működéshez kapcsolódnak: "az emberek anatómiai és funkcionális kapcsolatának nem invazív mérései egyértelmű kapcsolatot mutatnak a caudate között és végrehajtó frontális területek. "
Eközben a viselkedéstanulmányok egy újabb réteget biztosítanak az érveléshez: a legújabb tanulmányok azt sugallják, hogy a caudate alapvető fontosságú a célirányos cselekvéshez, vagyis "a viselkedés kiválasztásához a célok változó értékei alapján, és annak ismeretében, hogy milyen cselekvések milyen eredményekhez vezetnek" . " Az egyik ilyen tanulmány olyan patkányokat mutatott be a karokkal, amelyek kiváltották a fahéjjal ízesített oldat felszabadulását. Miután a patkányok megtanulták megnyomni a kart, a kutatók megváltoztatták az eredmény értékét (a patkányokat megtanították nem tetszeni az íznek vagy azáltal, hogy túl sok ízt adtak nekik, vagy azzal, hogy a patkányokat megbetegítették az oldat elfogyasztása után) és a hatásokat figyeltek meg. A normál patkányok ritkábban nyomták a kart, míg a caudate elváltozásokkal rendelkező patkányok nem tudták elnyomni a viselkedést olyan hatékonyan. Ily módon a tanulmány bemutatja a kapcsolatot a caudate és a célirányos viselkedés között; a sérült caudate magokkal rendelkező patkányok nehezen tudták felmérni az eredmény változó értékét. Egy 2003-as emberi viselkedési vizsgálatban hasonló folyamatot ismételtek meg, de ezúttal az volt a döntés, hogy bíznak-e egy másik személyben, vagy sem, ha pénz forog kockán. Míg itt a választás sokkal bonyolultabb volt - az alanyokat nem egyszerűen arra kérték, hogy nyomjanak meg egy kart, hanem számos tényezőt kell mérlegelniük -, a vizsgálat lényege továbbra is az eredmények változó értékein alapuló viselkedési szelekció volt.
Röviden, a neuroimagery és az anatómiai tanulmányok alátámasztják azt az állítást, hogy a caudate szerepet játszik a végrehajtó működésben, míg a viselkedési vizsgálatok elmélyítik annak megértését, hogy a caudate hogyan irányítja döntéshozatali folyamatainkat.
memória
A háti-prefrontális kéreg szubkortikális hurok, amely a caudate magot foglalja magában, összefüggésben van a munkamemória hiányával, különösen a skizofrén betegeknél. A funkcionális képalkotás kimutatta ezen szubkortikális hurok aktiválódását főemlősök és egészséges alanyok munkamemória -feladatai során. A caudate összefüggésben lehet a betegség kezdete előtti munkamemóriával kapcsolatos hiányokkal is. Nucleus caudatus kötet találtuk fordítottan kapcsolódó perszeveratív hibák térbeli munkamemória feladat.
Az amygdala közvetlen vetületeket küld a caudate magba. Mind az amygdala, mind a caudate mag közvetlen és közvetett vetületekkel rendelkezik a hippocampus felé . Az amygdala hatását a caudate mag memóriafeldolgozására bizonyították azzal a megállapítással, hogy a két struktúra közötti kapcsolatokat magában foglaló elváltozások "blokkolják a caudate magba infundált oxotremorin memóriajavító hatásait ". Egy patkányokban, amelyekben vízlabirintus-edzést végeztek, a caudate-magot felfedezték a vizuálisan értékelt edzés emlékezetének javítására, miután az amfetamint a caudate-ba adták az edzés után .
Tanulás
Egy 2005 -ös tanulmányban az alanyokat arra kérték, hogy tanulják meg kategorizálni a vizuális ingereket a képek osztályozása és a visszajelzések visszajelzése alapján. A sikeres osztályozási tanulással (helyes kategorizálás) kapcsolatos tevékenység a caudate testére és farkára koncentrálódott, míg a visszacsatolás feldolgozásával kapcsolatos tevékenység (a helytelen kategorizálás eredménye) a caudate fejére koncentrálódott.
Alvás
A kétoldali elváltozások a caudate mag fejében macskákban korreláltak a mély lassú alvás időtartamának csökkenésével az alvás-ébrenlét ciklus során. A mély, lassú alvás teljes térfogatának csökkenésével a rövid távú memória hosszú távú memóriába való átmenetét is negatívan befolyásolhatja. Mindazonáltal a caudate magvak eltávolításának hatása a macskák alvás-ébrenlét mintájára nem volt tartós. A normalizációt a caudate nucleus ablation után három hónap elteltével fedezték fel . Ez a felfedezés annak köszönhető, hogy a kaudátmag és a frontális kéreg a központi idegrendszer aktivációjának szintjének szabályozásában játszott szerepe egymással összefügg . A caudate eltávolítású macskáknak, bár tartósan hiperaktívak, jelentősen csökkent a gyors szemmozgásos alvás (REMS) ideje, amely csak körülbelül két hónapig tartott. Az elülső macskák azonban tartósan csökkentették a REMS -időt és csak ideiglenes hiperaktivitási időszakot.
Ellentétben a "mély", a REM alvás és a caudate mag közötti összefüggésekkel, az emberi alvási ciklusok során végzett EEG- és fMRI- méréseket magában foglaló tanulmány azt mutatta, hogy a caudate-mag csökkent aktivitást mutat a nem REM-alvás során az összes alvási szakaszban. Ezenkívül a veleszületett központi hipoventilációs szindrómában (CCHS) vizsgált alanyok humán caudate sejtmagasságának vizsgálatai korrelációt állapítottak meg a CCHS és a bal és jobb caudate térfogat jelentős csökkenése között. A CCHS genetikai rendellenesség, amely befolyásolja az alvási ciklust a csökkent légzési vágy miatt. Ezért feltételezték, hogy a caudate mag szerepet játszik az emberi alvási ciklusokban.
Érzelem
A caudate magot a vizuális szépségre adott válaszokba keverték, és a "romantikus szerelem neurális korrelátumai" egyikeként javasolták.
A megközelítési kötődési viselkedést és az affektust szintén a caudate mag szabályozza. A caudate magokat kétoldalt eltávolító macskák kitartóan közeledtek és követték a tárgyakat, megpróbáltak kapcsolatba lépni a célponttal, miközben barátságos beállítottságot mutattak az első végtagok taposása és dorombolása révén. A viselkedési válaszok nagysága korrelált a magok eltávolításának mértékével. A caudate-mag szelektív károsodásával járó emberi betegekről szóló jelentések egyoldalú caudate-károsodást mutatnak, amely vezetésvesztést, rögeszmés-kényszeres betegséget , ingerhez kötött perseveratív viselkedést és hiperaktivitást eredményez. E hiányok többsége besorolható a megközelítéshez kötődő magatartásokhoz, a cél közeledésétől a romantikus szerelemig.
Nyelv
A neuroképes vizsgálatok azt mutatják, hogy azok az emberek, akik több nyelven tudnak kommunikálni, pontosan ugyanazokat az agyterületeket aktiválják, nyelvtől függetlenül. Egy 2006 -os kiadvány tanulmányozza ezt a jelenséget, és azonosítja a caudate -ot a nyelvszabályozás központjaként. A talán legillusztrálóbb esetben egy háromnyelvű alanyt figyeltek meg, aki elváltozott a caudatában. A beteg három nyelven is megértette a nyelvet, de amikor felkérték, hogy készítsen nyelvet, akaratlanul is váltott a három nyelv között. Röviden: "ezek és más, kétnyelvű betegekkel kapcsolatos eredmények azt sugallják, hogy a bal oldali kaudátumnak szüksége van a lexikai és nyelvi alternatívák nyomon követésére és ellenőrzésére a termelési feladatokban".
A caudate mediális felületének helyi alakváltozásai összefüggésben állnak a nők verbális tanulási képességével, valamint a férfiak térbeli és verbális folyékony munkamemória -feladataival kapcsolatos kitartási hibák számával. Konkrétan egy nagyobb caudate mag térfogatot kapcsoltak össze a jobb verbális folyékonysággal.
A glossolalia neurológiai vizsgálata azt mutatta, hogy a glossolalia során jelentősen csökkent a bal caudate mag aktivitása az angol nyelvű énekléshez képest.
Küszöbszabályozás
Az agy nagy neurongyűjteményeket tartalmaz, amelyek kölcsönösen kapcsolódnak gerjesztő szinapszisokhoz , így nagy elemhálózatot alkotnak pozitív visszacsatolással . Nehéz belátni, hogyan működhet egy ilyen rendszer valamilyen mechanizmus nélkül, amely megakadályozza a robbanásveszélyes aktiválódást. Van néhány közvetett bizonyíték arra, hogy a caudate az agykéreg általános aktivitásának mérésével és a küszöbpotenciál szabályozásával elvégezheti ezt a szabályozó szerepet .
Klinikai jelentőség
Alzheimer kór
Egy 2013 -as tanulmány összefüggést javasolt az Alzheimer -kórban szenvedő betegek és a caudate sejtmag között. MRI -képeket használtak az Alzheimer -kóros betegek és a normális önkéntesek caudate -sejtmagjának térfogatának becslésére. A tanulmány megállapította, hogy az Alzheimer -kórban szenvedő betegeknél "jelentősen csökkent a caudate volumen" a normál önkéntesekhez képest. Bár a korreláció nem utal az okozati összefüggésre, a megállapítás hatással lehet a korai diagnózisra.
Parkinson kór
A Parkinson -kór valószínűleg a legtöbbet vizsgált bazális ganglion -rendellenesség. A progresszív neurodegeneratív rendellenességben szenvedő betegek gyakran először a mozgással kapcsolatos tüneteket tapasztalnak (a három leggyakoribb a nyugalmi remegés, az izommerevség és az akathisia ), amelyeket később különböző kognitív hiányosságokkal, köztük demenciával kombinálnak. A Parkinson -kór kimeríti a dopaminerg neuronokat a nigrostriatális traktusban, egy dopamin -útvonalat, amely a caudate fejéhez kapcsolódik. Mint ilyen, sok tanulmány összefüggést mutatott a dopaminerg neuronok elvesztésével, amelyek axonokat küldnek a caudate magba, és a Parkinson -betegek demenciájának mértékével. És bár kapcsolatot vettek fel a caudate és a Parkinson -motoros hiányosságok között, a caudate -t összefüggésbe hozták a Parkinson -kór egyidejű kognitív zavaraival is. Az egyik áttekintés ellentmond a Parkinson-kóros betegek teljesítményének és azoknak a betegeknek a teljesítményével, akik szigorúan szenvedtek a frontális lebeny károsodásától a Tower of London tesztben . A teljesítménykülönbségek a két betegtípus között (egy olyan tesztben, amely röviden megköveteli, hogy az alanyok nagyobb köztük lévő célt szem előtt tartva válassza ki a megfelelő közbenső célokat) kapcsolatot hoz létre a caudate és a célirányos cselekvés között. A tanulmányok azonban nem meggyőzőek. Míg a caudate-t végrehajtó funkcióval társították (lásd "Célirányos cselekvés"), továbbra sem "teljesen tisztázatlan, hogy a [Parkinson-betegek] végrehajtási hiánya elsősorban a kortikális vagy szubkortikális károsodást tükrözi-e".
Huntington-kór
A Huntington -kórban genetikai mutáció lép fel a HTT génben, amely a Htt fehérjét kódolja. A Htt fehérje kölcsönhatásba lép több mint 100 másik fehérjével, és úgy tűnik, hogy több biológiai funkcióval rendelkezik. Ennek a mutált fehérjének a viselkedése nem teljesen érthető, de mérgező bizonyos sejttípusokra, különösen az agyban. A korai károsodás a striatumban a legnyilvánvalóbb , de a betegség előrehaladtával az agy más területei is szembetűnőbbek. A korai tünetek a striatum funkcióinak és a kortikális kapcsolatainak tulajdoníthatók - nevezetesen a mozgás, a hangulat és a magasabb kognitív funkciók szabályozása.
Figyelemhiányos hiperaktív rendellenesség
Egy 2002 -es tanulmány kapcsolatot mutat a caudate aszimmetria és az ADHD -val kapcsolatos tünetek között . A szerzők MR -képeket használtak a caudate -atommagok relatív térfogatának összehasonlítására (mivel a caudate kétoldalú szerkezet), és kapcsolatot húztak az aszimmetriák és az ADHD tünetei között: "A caudate aszimmetria mértéke jelentősen megjósolta a figyelmetlen viselkedés kumulatív súlyosságát . " Ez az összefüggés megegyezik a caudate korábbi asszociációival a figyelmes működéssel. Egy újabb, 2018 -as tanulmány megismételte ezeket az eredményeket, és bebizonyította, hogy az ADHD -val kapcsolatos caudate aszimmetriák kifejezettebbek voltak a caudate mediális mediális régióiban.
Skizofrénia
A fehér anyag mennyiségét a caudate magban összefüggésbe hozták a skizofréniával diagnosztizált betegekkel . Egy 2004 -es tanulmány mágneses rezonancia képalkotást használ, hogy összehasonlítsa a fehér anyag relatív térfogatát a caudatában a skizofréniás betegek körében. Azoknál a betegeknél, akik szenvednek a rendellenességben, "kisebb a fehér anyag abszolút és relatív térfogata a caudate magban, mint az egészséges alanyokban".
I. típusú bipoláris
Egy 2014 -es tanulmány megállapította, hogy az I. típusú bipoláris betegek viszonylag nagyobb mennyiségű szürke és fehér anyagot tartalmaztak a caudate magban és más, a jutalom feldolgozásával és a döntéshozatalhoz kapcsolódó területeken, összehasonlítva a kontrollokkal és a II. Összességében a bipoláris betegek szürke és fehér anyag mennyisége alacsonyabb volt, mint a kontrolloké.
Obszesszív-kompulzív zavar
Az elméletek szerint a caudate mag működési zavara lehet rögeszmés -kényszeres betegségben (OCD) szenvedő személyeknél , mivel lehet, hogy nem képes megfelelően szabályozni a thalamus és az orbitofrontális kéreg közötti aggasztó eseményekkel vagy ötletekkel kapcsolatos információk továbbítását .
A pozitron emissziós tomográfiával végzett neuroképes vizsgálat megállapította, hogy a jobb caudate magban volt a legnagyobb változás a glükóz anyagcserében, miután a betegeket paroxetinnel kezelték . Legutóbbi SDM meta-analízis a voxel-alapú morfometria összehasonlító vizsgálatok emberek OCD és egészséges kontroll találtuk emberek OCD, hogy nőtt a szürkeállomány kötetek kétoldalú lentikuláris atommagok , kiterjesztve a kaudátumba magok, míg csökkent a szürkeállomány kötetek kétoldalú hátsó mediális frontális / anterior cingulate gyri. Ezek az eredmények ellentétben állnak más szorongásos rendellenességekben szenvedő emberekkel, akik csökkent (nem pedig megnövelt) szürkeállományt mutatnak a kétoldalú lencse / kaudát magokban, míg csökkent a szürkeállomány térfogata a kétoldali hátsó mediális frontális / elülső cinguláris giriban.
További képek
Koronális metszés az oldalsó kamrák elülső cornua -ján.
Az agy koronális metszete az elülső komisszúrán keresztül.
Az agytörzs felszíni boncolása. Oldalnézet. A caudate mag látható a látóideg felett.
Az agytörzs boncolása. Oldalnézet.
Az agytörzs mély boncolása. Oldalnézet.
Az agytörzs mély boncolása. Oldalnézet.
Az agytörzs felszíni boncolása. Ventrális kilátás.
Az agytörzs boncolása. Háti kilátás.
Fentről kitett oldalsó kamrák középső része és elülső és hátsó cornua.
Caudate mag
Caudate mag
Az agy és a bazális ganglionok kamrai. Kiváló kilátás, vízszintes szakasz, mély boncolás
Az agy és a bazális ganglionok kamrai. Közelkép az előző képhez
Caudate magok más szubkortikális struktúrákkal együtt, üveg agyban
A caudate mag zölddel kiemelve a koronális T1 MRI képeken
Caudate mag zöld színnel kiemelve a szagittális T1 MRI képeken
Caudate mag zölddel kiemelve a transzverzális T1 MRI képeken
