Charakterystyka i funkcje wzgórza

Wzgórze to jedna z najważniejszych struktur mózgu. Wynika to z wielości jego funkcji. Oto wszystko, co musisz o tym wiedzieć.

Napisane i zweryfikowane przez psycholog Carolina López De Luis.

Ostatnia aktualizacja: 27 grudnia, 2022

Wzgórze to owalna struktura stanowiąca grzbietową część międzymózgowia. Przekazuje bodźce czuciowe do głównych stref czuciowych kory. Jednak to coś więcej niż tylko stacja przekaźnikowa. Czy wiesz, jaka jest charakterystyka i funkcje wzgórza?

Główną funkcją wzgórza jest integracja informacji sensorycznych skierowanych do kory. Wzgórze przekazuje większość informacji, które docierają do kory mózgowej. Ponadto integruje różne modalności sensoryczne. Ułatwia również lub hamuje projekcje w kierunku niektórych płatów.

Wzgórze jest niezbędne do utrzymania aktywności korowej. Ponadto odpowiada za przekazywanie informacji z móżdżku i prążkowia do kory mózgowej. Móżdżek i prążkowie są ośrodkami, które modulują zstępujące ścieżki motoryczne kory mózgowej. Prawie wszystkie informacje sensomotoryczne przechodzą przez wzgórze przed dotarciem do miejsca przeznaczenia (kory).

Wzgórze jest zorganizowane w różne jądra o różnych funkcjach. Jedyną informacją sensoryczną, która nie pochodzi ze wzgórza, jest informacja węchowa. Przechodzi ona bezpośrednio z opuszki węchowej do kory mózgowej. Jednak pozostałe zmysły, czyli smak, wzrok, dotyk i słuch są uwalniane w jądrach wzgórza. Są one następnie rzutowane na odpowiadające im obszary w korze mózgowej.

Wzgórze również zajmuje się informacją opadającą. Innymi słowy, są to informacje, które kora wysyła do innych regionów. Ich główną funkcją jest regulacja projekcji sensomotorycznych. Są jednak również zaangażowane w funkcjonowanie niektórych wyższych procesów, na przykład pamięci lub języka.

Charakterystyka wzgórza

Wzgórze jest częścią międzymózgowia u podstawy mózgu, pomiędzy kresomózgowiem a pniem mózgu. Oprócz wzgórza trzy inne podpodziały tworzą część międzymózgowia. Są to podwzgórze, niskowzgórze i nadwzgórze. Wzgórze jest największym z czterech podrejonów. Składa się z grup neuronów, które rzutują na wszystkie obszary kory mózgowej.

Praktycznie wszystkie informacje docierające lub schodzące z kory najpierw przechodzą przez wzgórze. Jądra wzgórza są zorganizowane wokół blaszki rdzeniowej. Ma kształt litery „Y”. Dzieli wzgórze na trzy części: przednią, środkową i boczną.

Ze względu na rolę, jaką pełni każde z jąder, możemy je podzielić na:

• Jądra przekaźnikowe wzgórza. Są to pośrednie stacje przetwarzania w przejściu sensorycznym do kory mózgowej. Wysyłają swoje projekcje do określonych obszarów kory.
• Jądro projekcji rozproszonej. Jądra te są niespecyficzne. Nie wysyłają projekcji do konkretnych obszarów.
• Jądra asocjacyjne. Stanowią część obwodu łączącego korę mózgową ze strukturami podkorowymi.

Połączenia wzgórzowo-korowe

Komunikacja między korą a wzgórzem jest wzajemna i dwukierunkowa. Wzgórze składa się z neuronów projekcyjnych, które komunikują się z innymi obszarami, na przykład korą mózgową, móżdżkiem lub zwojami podstawy. Ponadto posiada również interneurony, które przesyłają informacje między jądrami wzgórza. W ten sposób jądra przekaźnikowe wysyłają projekcje do określonych obszarów kory.

Każda modalność sensoryczna ma swoje jądro przekaźnikowe, z wyjątkiem zmysłu węchu. Jądra przekaźników czuciowych przekazują swoje sygnały do określonych obszarów kory zlokalizowanych w płatach ciemieniowym, potylicznym, skroniowym i wyspowym. Ponadto, każde jądro wzgórza przekaźnika czuciowego otrzymuje projekcje z obszaru mózgu, do którego się wysyła.

Jądra z projekcją rozproszoną obejmują grupę śródbłonkową, grupę pośrodkową i grupę siatkowatą. Pierwsze dwa charakteryzują się tym, że zbiegają się do nich informacje z różnych obszarów mózgu i rdzenia kręgowego. Jądra z kolei rozprowadzają te informacje na duże obszary kory mózgowej, nie przestrzegając granic obszarów korowych.

Funkcje wzgórza obejmują rolę stacji, która przetwarza i przekazuje odbierane sygnały do kory mózgowej. Wzgórze działa jednak również jako centrum kontrolujące docierające do niego sygnały. Jądro siatkowate pełni tę funkcję kontrolowania aktywności korowej. Ponadto funkcje wzgórza mają kluczowe znaczenie dla funkcjonowania naszego ośrodkowego układu nerwowego (OUN). Jakiekolwiek uszkodzenie prowadziłoby do różnych deficytów.

Grupy jąder przekaźnikowych i rozproszonych

Zidentyfikowano do 50 jąder wzgórza. Zazwyczaj dzieli się je na cztery grupy w odniesieniu do wewnętrznej blaszki rdzeniowej (wiązki włókien):

• Przednie. Uczestniczą w pamięci i emocjach. Połączone są z obszarami kory obręczy i kory czołowej.
• Środkowe. Są to trzy podpodziały. Każde z nich jest połączone z określonym regionem kory czołowej. Otrzymują informacje z jąder podstawnych, jądra migdałkowego i śródmózgowia. Co więcej, są również związane z pamięcią.
• Wewnętrzne. Są one ważne dla kontroli motorycznej. Przekazują informacje z móżdżku i jąder podstawy do kory ruchowej.
• Tylne. Składają się one z jądra kolankowatego przyśrodkowego, kolankowatego bocznego i miednicznego. Jądro kolanowate przyśrodkowe jest składnikiem układu słuchowego. Przekazuje tonotopowo zorganizowane informacje słuchowe do płata skroniowego. Jądro kolankowate boczne otrzymuje informacje z siatkówki. Wysyła informacje wizualne do pierwotnej kory wzrokowej płata potylicznego. Wreszcie część wzgórza przypominająca poduszeczki rzuca projekcje na obszary asocjacji ciemieniowo-potylicznej-skroniowej. Jest to bardziej rozwinięte u ludzi.

Jeśli chodzi o rozlane jądra projekcyjne, znajdują się one w linii środkowej wzgórza lub w blaszce rdzeniowej. Jądra wewnątrzbłonowe rzutują na struktury limbiczne. Regulują one aktywację kory. Mogą również uczestniczyć w integracji submodalności sensorycznych. Jądro siatkowate reguluje aktywność innych jąder wzgórza w oparciu o ich kontrolę.

Jednak wzgórze nie jest tylko prostą stacją przekaźnikową, którą można przenieść do kory nowej. Jest to złożony obszar mózgu, w którym możliwy jest znaczny stopień przetwarzania informacji. Działa jako strażnik informacji kory mózgowej. Ponadto zapobiega lub ułatwia przekazywanie określonych informacji w zależności od stanu świadomości jednostki.

Funkcje wzgórza

Wzgórze to złożona struktura, która ma wpływ na różne funkcje ośrodkowego układu nerwowego. Oto kilka z nich:

• Wrażliwość sensoryczna. Odpowiada za analizę i integrację wrażliwych funkcji. Mogą to być bodźce mechaniczne, termiczne i bolesne. Każde uszkodzenie tego obszaru może spowodować utratę czucia w kontrze do urazu, parestezję lub ból wzgórza. Ponadto, na poziomie motorycznym, bierze udział w świadomych i mimowolnych ruchach oraz chodzie.
• Uwaga. Znaleziono dowody dotyczące udziału wzgórza w cyklu snu i czuwania oraz w stopniu świadomości.
• Emocje. Odpowiada za integrację informacji trzewnych z uczuciami, emocjami i myślami.
• Język. Głównie wpływa na motoryczne aspekty języka. Uszkodzenie wzgórza może powodować problemy z nazywaniem rzeczy lub składnią.
• Pamięć. Wzgórze jest wyraźnie zaangażowane w pamięć następczą. Innymi słowy, tworzenie nowych wspomnień. Ponadto współpracuje przy tymczasowej organizacji wspomnień niedawnych i dawnych. Wszelkie uszkodzenia są związane z chorobami charakteryzującymi się amnezją, na przykład w zaburzeniach, takich jak zespół Korsakoffa.
• Funkcja wykonawcza. W swoich projekcjach do kory przedczołowej moduluje funkcje wykonawcze, uwagę, inicjatywę, hamowanie i czasową organizację zachowania.

Jak widać, rola wzgórza nie ogranicza się do jednej funkcji. Moduluje ono wiele funkcji czuciowych, motorycznych, a nawet wyższych.

Można zatem stwierdzić, że wzgórze odgrywa ważną rolę w różnych funkcjach mózgu. Należą do nich pamięć, emocje, cykl snu i czuwania oraz funkcje wykonawcze. Co więcej, bierze również udział w korowych reakcjach czujności, kontroli sensomotorycznej i przetwarzaniu informacji sensorycznych.

Uraz wzgórza

Wzgórze to szare jądro zlokalizowane u podstawy mózgu, które służy jako punkt przecięcia wielu ścieżek nerwowych. Objawy kliniczne wywoływane przez zmiany wzgórzowe są niezwykle zróżnicowane, słabo usystematyzowane i stosunkowo mało znane.

Z kolei te zmiany chorobowe odpowiadają na wiele przyczyn, wśród których dominuje przyczyna naczyniowa. Jednak wyróżniają się również te pochodzenia metabolicznego, nowotworowego, zapalnego i zakaźnego.

Wzgórze integruje informacje somatyczne, trzewne i wizualne związane z odczuciami emocjonalnymi i stanami subiektywnymi. Ponadto wpływa na aktywność kory ruchowej i służy jako przekaźnik do świadomości. W związku z tym w przypadku urazu mogą ulec zmianie poziomy świadomości i czujności, ton emocjonalny lub pamięć niedawna. Ponadto mogą wystąpić problemy z wrażliwością i ruchem.

Istnieją specyficzne patologie bezpośrednio związane z uszkodzeniem wzgórza. Na przykład zespół Korsakoffa lub zespół Dejerine’a i Roussy’ego. Pierwsza charakteryzuje się problemami z pamięcią następczą, fabrykacjami i halucynacjami. Drugi jest spowodowany silnym bólem, przejściowym niedowładem połowiczym i hemiataksją.

Wyzwanie dla zawodu lekarza

Zmiany wzgórzowe nadal stanowią wyzwanie dla klinicystów. Głównym tego powodem jest to, że to małe szare jądro jest punktem połączenia między różnymi ścieżkami neuronowymi. Zbiegają się w nim połączenia aferentne, a drogi eferentne przenoszą impulsy nerwowe do innych struktur ośrodkowego układu nerwowego.

Dlatego zmiana we wzgórzu, w zależności od dotkniętego obszaru, a także etiologii (zakaźnej, naczyniowej itp.), może prowadzić do wielu konsekwencji. Profesjonaliści w tej dziedzinie twierdzą, że te urazy są „słabo usystematyzowane i stosunkowo mało znane”. Wydaje się, że pozostaje wiele do zbadania i poznania tej kluczowej struktury w prawidłowym funkcjonowaniu mózgu.