thalamus | |
---|---|
| |
| |
Rész | diencephalon |
Alkatrészek | lásd a talamuszmagok listáját |
Artéria | lásd a talamusz artériákat |
Véna | lásd a talamusz ereit |
Katalógusok | |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
Thalamus , néha - vizuális gumók ( lat. thalamus ; más görögből. θάλαμος "szoba, kamra, rekesz") - az agy egy része , amely nagy tömegű szürkeállomány , amely a talamusz régiójának felső részén található . az akkordok közepe , beleértve a személyt is . Először az ókori római orvos és anatómus, Galen írta le . A thalamus egy páros szerkezet, amely a félgömbök közötti síkra szimmetrikusan két félből áll. A talamusz mélyebben helyezkedik el, mint a nagyagy struktúrái , különösen a kéreg vagy a köpeny. A talamusz alatt középagyi struktúrák találhatók . A talamusz mindkét felének medián (mediális) felülete egyidejűleg az agy harmadik kamrájának felső oldalfala [1] [2] [3] .
A thalamus számos fontos élettani funkciót lát el. Felelős az érzékszervekből származó szenzoros és motoros információk továbbításáért ( kivéve a szaglószervekből származó információkat) az emlősök agykéregének megfelelő területeibe vagy az agy alsó húrköpenyébe . A thalamus fontos szerepet játszik a tudatszint szabályozásában , az alvási és ébrenléti folyamatokban, a figyelem koncentrációjában [2] .
A thalamus a germinális diencephalon embrionális fejlődésének egyik fő terméke . Ezt a tényt először az embriológia megalapítója, Wilhelm Gies svájci anatómus állapította meg 1893-ban [3] .
Korábban a thalamust olyan agyi struktúrának tekintették, amely csak az akkordokra jellemző. Még korábban is csak gerinceseknél ismerték fel létezését . A tudósok úgy vélték, hogy a talamusz alapvetően hiányzik a gerincteleneknél , még a legszervezettebbeknél is, mint például az ízeltlábúaknál . 2013-ban azonban az ízeltlábúak központi ganglionjában vagy agyában a húrok agyának talamuszával homológ szerkezetet fedeztek fel – az úgynevezett „ oldalsó járulékos lebenyeket ” ( angol. lateralis kiegészítő lebenyek , LAL ). Ezek a struktúrák hasonlóságot mutattak mind az embrionális fejlődésben, mind a génexpressziós mintázatokban , valamint az agy anatómiai elhelyezkedésében. Hasonlóságokat találtak fiziológiai funkcióikban is (információk gyűjtése és továbbítása a különböző szenzoros pályákról az agy elülső részeibe vagy a központi ganglionba) [4] [5] . Így a talamusz valószínűleg egy evolúciós szempontból nagyon ősi agyszerkezet. A thalamus kezdetleges elemei vagy előfutárai valószínűleg a húrok és ízeltlábúak közös ősétől származtak körülbelül 550-600 millió évvel ezelőtt [4] [5] .
A talamusz az agy központjának közelében található, és a diencephalon thalamus régiójának egyik szerkezete. A nagyagy struktúrái alatt fekszik , de a középagy struktúrái fölé emelkedik. A talamusz magjainak neuronjaiból kiinduló felszálló axonok myelinizált idegrostok kötegeit alkotják. Ezek az idegrostok kötegei minden irányban bőségesen vetülnek az agykéreg különböző területeire. A talamusz mindkét felének mediális felülete egyidejűleg a harmadik agykamra oldalfalának felső része . A talamusz ellentétes felének megfelelő mediális felületéhez egy lapos fehérállománycsík köti össze . Ez a sáv myelinizált idegrostok kötegéből áll, és intertalamikus fúziónak , vagy a harmadik kamra köztes tömegének, vagy a talamusz medián commissure-jának (median commissure) nevezik.
thalamus magjai | |
---|---|
| |
| |
Katalógusok | |
Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon |
A thalamus egy általánosabb szerkezet része - idegi magok komplexe, amely négy részből áll: hipotalamuszból , epithalamusból , szubtalamuszból (korábban prethalamusznak, perithalamusnak, ventrális talamusznak vagy hipotalamusznak is nevezték), és maga a talamusz, amelyet korábban ( gyakran tisztázásra hívják és jelenben) dorsalis thalamus [6] .
Az embrionális diencephalon különböző részeiből a tulajdonképpeni thalamusszal körülbelül egyidejűleg fejlődő agyi struktúrák közé tartozik a thalamus felett elhelyezkedő epithalamus, amely az agy pórázaiból , a tobozmirigyből és a szomszédos magokból, valamint a thalamus alatt található szubtalamuszból áll, amely az úgynevezett határozatlan zónát és a talamusz retikuláris magját tartalmazza . Tekintettel arra, hogy az ontogenezis során a germinális diencephalon különböző, bár szorosan elhelyezkedő részeiből származnak, az epithalamust és a subthalamust formálisan általában megkülönböztetik a tulajdonképpeni thalamustól (dorsalis thalamus) [6] .
A talamusz a szürkeállomány több különálló területéből áll. Ezek a területek talamuszmagok csoportjai, amelyeket fehérállomány területei választanak el . Az egyes talamuszmagokat és magcsoportokat elválasztó és körülvevő fehérállomány myelinizált idegrostok kötege. Ezen túlmenően a thalamusban speciális neuroncsoportokat is megkülönböztetnek, amelyek szövettani szerkezetükben és biokémiai összetételükben különböznek a thalamus többi részétől, mint például a periventricularis mag , az intralamelláris magok , az úgynevezett korlátozott mag és mások [3 ] . Ezek a speciális magok, amelyek szövettani szerkezetükben és biokémiai összetételükben különböznek a többi thalamusmagtól, általában az úgynevezett allothalamuszba csoportosulnak , ellentétben a "tipikus" thalamusmagokkal, amelyek az úgynevezett izothalamuszba csoportosulnak. [7] .
A talamusz magjai anatómiai és szövettani felépítésük és citoarchitektonikája alapján hat csoportba sorolhatók: elülső , mediális, laterális, retikuláris, intralamelláris magok és középvonali magok. A myelinizált idegrostok vékony Y-alakú rétege, az úgynevezett belső agyi lemez határolja a talamusz magjainak elülső , középső és oldalsó csoportjait. Emberben a thalamus magjainak elülső és középső csoportja csak egy-egy nagy magot tartalmaz, ezeket a talamusz elülső dorsalis és mediális háti magjainak nevezik. Eközben az emberi thalamus magjainak oldalsó csoportja dorsalis és ventrális szintre oszlik. Az emberi thalamus laterális magjainak dorsalis szintjét a thalamus lateralis dorsalis, lateralis hátsó és párnamagjai alkotják . Az emberi thalamus laterális magjainak ventrális szintje pedig a ventralis anterior, a ventralis lateralis, a ventralis posterolateralis és a ventralis hátsó mediális magokból áll [8] .
A talamuszmagok oldalsó csoportját egy másik vékony, myelinizált idegrostréteg borítja - az úgynevezett külső agyi lemez . Az idegrostok ezen kötege és a belső tok között egy vékony GABAerg neuronréteg található, amelyek a retikuláris magot alkotják . A thalamus intralamelláris magjainak csoportja , amelyek közül a legnagyobb a talamusz ún. centrális medián magja , ahogy a neve is sugallja, az Y alakú belső agylemezen belül helyezkedik el [8] .
Végül a talamuszmagok utolsó csoportja, az úgynevezett mediális magok vagy "középvonali magok" a thalamus mindkét felének mediális felületének egy részét lefedik, és szomszédos az agy harmadik kamrájának felső oldalfalával. . A talamusz mindkét felének ezek a középvonali magjai (mediális magjai) egy vékony és lapos szürke idegrostköteggel, az úgynevezett intertalamikus fúzióval köthetők össze. Az intertalamikus fúzió súlyossága nemcsak a különböző gerinces fajokban, hanem még ugyanazon faj különböző egyedeiben is (beleértve a különböző embereket is) változó, egészen a teljes hiányáig. Az intertalamusz fúzió hiánya vagy gyenge expressziója gyakorlatilag nem befolyásolja a thalamus működését, és nem patológia, hanem csak anatómiai jellemző (ugyanúgy, mint a Percheron-artéria jelenléte ) [8] .
Bár a thalamusmagok anatómiai és szövettani felosztása mindenképpen hasznos, nagyobb jelentőséggel bír funkcionális csoportosításuk az agy más részeivel való kapcsolataik típusa, valamint az ezeken a kapcsolatokon keresztül továbbított és e magok által feldolgozott információk típusa alapján. működésének megértéséhez. Ebből a szempontból a primer szenzoros és motoros relé magok, asszociatív információközvetítő magok, diffúz projekciós magok, valamint a thalamus, a reticularis mag gátló, autoregulátor aktivitása, amely a thalamus többi magjától eltérően gátló GABAerg sejtekből áll. neuronok funkcionálisan megkülönböztethetők a talamusz magjai között.és nem a serkentő glutamátergektől [8] .
Elsődleges szenzoros és motoros relé magokA thalamus elsődleges szenzoros és motoros relé magjai vetületeiken keresztül információt továbbítanak az agyféltekék szenzoros és motoros kéregének bizonyos területeire, és ezekről a területekről kapnak visszajelzést. Ez a visszacsatolás lehetővé teszi az agyféltekék szenzoros és motoros kéregének, hogy szabályozza a megfelelő talamuszmagok aktivitását. A negatív visszacsatolási rendszer jelenléte miatt az agykéreg szenzoros és motoros területei szabályozhatják a bejövő szenzoros jel intenzitását, amelyet a kéreg ezen területei kapnak a talamusz megfelelő magjaitól. Ezenkívül a negatív visszacsatolási rendszer lehetővé teszi az agykéreg számára, hogy szabályozza a thalamusban lévő megfelelő szűrők működését, a bejövő jel thalamusmagok általi szűrésének mértékét és jellegét, mielőtt azt a kéregbe továbbítaná [8] . A thalamus minden specifikus elsődleges szenzoros vagy motoros relé magja csak egy adott szenzoros rendszerből vagy a motoros rendszer egy meghatározott részéből kap és dolgoz fel információkat. Így például a thalamus laterális geniculate magja vizuális jelet kap a látótraktustól , elvégzi a legegyszerűbb elsődleges feldolgozást, kiszűri az interferencia ellen, majd továbbítja a feldolgozott és szűrt vizuális jelet az elsődleges látókéregnek, amely az occipitalisban található. az agykéreg lebenye [8] . A talamusz primer szenzoros relé magjainak neuronjai számos érzékszervrendszer számára topográfiailag rendezett vetületeket képeznek az agykéreg bizonyos területeire. Például a halló-érzékszervi rendszer esetében a hangjelek bizonyos frekvenciáit a talamusz megfelelő magja leképezi az elsődleges hallókéreg bizonyos területeire. Ugyanez igaz a vizuális , szomatoszenzoros és visceroszenzoros rendszerekre, amelyek környezeti térképet vagy testsémát jelenítenek meg . A motoros kéregbe történő vetületek hasonló topográfiai szerveződését mutatják, amely a test sémáját mutatja, a thalamus elsődleges motoros relé magjainak neuronjai. Ugyanakkor az agykéreg egyes primer szenzoros és motoros területei a thalamus egynél több primer szenzoros vagy motoros magjától kapnak információt [8] .
Associative Information Relay KernelsEllentétben a thalamus elsődleges szenzoros és motoros relé magjaival, amelyek mindegyike meglehetősen egyszerű és „nyers” (majdnem feldolgozatlan) információt csak egyetlen szenzoros vagy motoros információforrásból kap, és továbbítja az elsődleges szenzoros vagy motoros régiókba. A thalamus asszociatív információközvetítő magjai több forrásból kapnak korábban erősen feldolgozott információkat, társítják az egyik információt a másikkal, és vetületeiken keresztül továbbítják az asszociatív kéreg sokkal nagyobb területeire. Például a thalamus mediális dorsalis magja egyszerre kap információkat a hipotalamusztól és az amygdalától, és kétoldali kapcsolatok kötik össze a prefrontális kéreggel , valamint a premotoros és temporális kéreg bizonyos területeivel [8] .
Diffúz projekciós magokEltérően mindkét típusú relé magoktól (mind az elsődleges szenzoros és motoros relék, mind az asszociatív információközvetítő magoktól), a diffúz projekciós magok kevésbé specifikus bejövő információt kapnak, ugyanakkor sok különböző forrásból. Ezenkívül (diffúz módon) továbbítják az információkat változatos felszálló vetületeik mentén az agykéreg és más thalamusmagok számos különböző területére, valamint leszálló vetületeken keresztül számos különböző szubkortikális struktúrába. Projekcióik ilyen diffúz jellege, az ezeken a vetületeken keresztül közvetített információk sugárzott lefedettsége, valamint az általuk kapott bemeneti információk nem specifikussága arra utal, hogy a diffúz vetületi magok fontos szerepet játszanak az általános szint szabályozásában. A kortikális és szubkortikális ingerlékenység, a tudatszint, a központi idegrendszer aktivitási és izgalmi szintje, a figyelem koncentrációja, valamint az alvási és ébrenléti állapotok változásának szabályozása. Valójában ezeknek a magoknak a pusztulása vagy károsodása enyhe esetekben koncentrációzavarhoz, álmossághoz, súlyosabb esetekben pedig letargikus alváshoz vagy tartós kómához vezet . Ezzel szemben a bennük lévő degeneratív prionváltozások , mint amilyeneket a fatális családi álmatlanságban figyeltek meg , tartós krónikus, a teljesség határán kifejlődött álmatlanság kialakulásához vezetnek, és végső soron halálhoz vezet [8] .
Autoregulatory reticularis nucleusA thalamus reticularis magja abban egyedülálló, hogy a többi talamuszmagtól eltérően nem serkentő glutamáterg , hanem éppen ellenkezőleg, gátló GABAerg neuronokat tartalmaz. A retikuláris mag az axonális ágaktól kap bemenetet, amelyek más thalamusmagokat kapcsolnak össze az agykéreggel. A retikuláris mag minden egyes neuronja ezután a saját kimenő axonját pontosan a thalamus magjához irányítja, ahonnan bemenetet kap. A reticularis mag idegsejtjei és a thalamus magjainak többi része közötti kapcsolódási séma arra utal, hogy a talamusz retikuláris magjának neuronjai folyamatosan figyelik más thalamusmagok és közvetett módon az általuk beidegzett kérgi területek aktivitását. megkapja az ezekből a talamuszmagokból érkező és kimenő információk másolatait a nagy féltekék kéregébe és vissza, majd ezt az információt felhasználja a megfelelő talamuszmagok aktivitási szintjének szabályozására [8] .
A thalamus számos kétoldali idegkapcsolaton keresztül kapcsolódik a hippocampushoz , így az úgynevezett mastoid-thalamus traktus vagy mastoid-thalamus traktus jön létre. A mastoid-thalamus útvonal összetétele különösen a mastoid testeket , valamint az agy fornixét tartalmazza [9] [10] .
Cortico-thalamic and thalamo-corticalis pályákA talamusz számos kétoldali (felszálló és leszálló) idegkapcsolattal is kapcsolódik az agykéreg különböző területeihez. Ezek a kapcsolatok különféle kérgi-talamusz és thalamo-kortikális projekciókat alkotnak [11] . Ezek a kétoldali kapcsolatok zárt gyűrűs (gyakran nem közvetlenül, hanem a bazális ganglionok bevonásával ) negatív visszacsatolású rendszereket alkotnak, amelyeket thalamo-cortical vagy cortical-thalamo-kortikális rendszernek neveznek [12] . A thalamo-kortikális rendszerek közül különösen fontos a thalamus és az agykéreg parietális lebenyeinek kölcsönhatása, amely az úgynevezett thalamo-parietális rostokat alkotja [13] .
Spinothalamikus pályaA gerincvelőt a thalamusszal összekötő felszálló idegpályák alkotják a spinothalamikus traktust vagy a spinothalamikus traktust. Érzékszervi információkat továbbít a fájdalomról, a hőmérsékletről és a tapintási érzetekről, valamint a viszketés érzéséről a gerincvelőből a talamuszba [14] . A spinothalamikus útvonal két részre oszlik: az oldalsó, vagy laterális, vagy dorsalis, a spinothalamikus pálya [15] , amely információt közvetít a fájdalom- és hőmérsékletérzésekről, és az elülső, vagy ventrális, a spinothalamikus pálya [16] , amely az érzéseket közvetíti. durva érintés vagy nyomás, nyomás [8] .
A laterális spinothalamikus útvonalban viszont egy evolúciósan fiatalabb neospinothalamikus és egy régebbi paleospinothalamikus útvonal különböztethető meg. Az első nagyszámú vékony idegrostból áll, amelyek gyorsan vezetik a fájdalmat, a második pedig kisebb számú vastagabb és lassabb idegrostból áll. A gyorsan vezető neospinothalamikus pálya nagy szerepet játszik abban, hogy az akut fájdalom jól lokalizált érzetét közvetlenül vagy röviddel sérülés, szövetkárosodás után továbbítsa az agyba, és a szervezetben olyan védőintézkedéseket tegyen, mint például a kéz elhúzása egy forró tárgytól. . A lassabban vezető paleospinothalamikus pálya kevésbé lokalizált, diffúzabb, tompább, nyomó vagy szorító, ritkábban égő vagy unalmas krónikus fájdalmat közvetít, és nagy szerepet játszik a különböző krónikus fájdalom szindrómák patogenezisében [17] [18] .
Thalamostriate és thalamo-olivar traktusokA thalamus szintén szoros kölcsönhatásban van a striatummal , az úgynevezett thalamostriatális rostokon keresztül információt cserél vele [19] . Az olajbogyóval a thalamus alkotja az úgynevezett thalamo-olivar útvonalat, amely egyben a központi operculum útvonal is [20] .
Cerebelláris-thalamo-kortikális útvonalA cerebelláris-thalamo-kortikális út a kisagy hátsó lebenyeit a fogazott magon és a felső kisagy száron keresztül köti össze a talamusz ventrális magjaival, majd az agyféltekék motoros és premotoros kéregével [21] .
A thalamus vérellátásának vizsgálatakor figyelemre méltó, hogy a talamusz intenzívebben ellátott vérrel és fejlettebb kollaterális hálózattal rendelkezik, mint néhány más szorosan elhelyezkedő agyi struktúra. Ez egyrészt a thalamus fontosságával az agy egészének működésében, másrészt a szerkezet magas anyagcsere-szükségletével magyarázható, amelyek nem sokkal alacsonyabbak az agykéreg metabolikus szükségleteinél [22] .
A thalamus artériáiMég mindig nincs általánosan elfogadott nemzetközi anatómiai terminológia a thalamus artériáira . A thalamus artériás hálózatának egyik legteljesebb és legrészletesebb leírása az a diagram, amelyet Benno Schlesinger készített még 1976 -ban . Ez a tudós azt javasolta, hogy egyszerűsítsék a talamusz artériák osztályozását úgy, hogy két nagy csoportra osztják őket: a paramedian (paramedián vagy medián) thalamus artériákra, ezek egyben a központi thalamus artériák vagy a talamót áthatoló artériák és a kerületi vagy cirkumflexiós artériák. (bypassing) artériák a thalamusban, ezek egyben a thalamus felületes artériái is [22] .
Schlesinger rámutatott, hogy a thalamo-geniculate artériák egy köztes altípusba tartoznak a talamusz artériák említett két fő típusa között. A cirkumflex artériák kisülési helyére jellemző helyekről indulnak el. Mivel ezek az artériák a subarachnoidális térben végig rövidek, az agy tövében, mélyen behatolnak a diencephalon szöveteibe a thalamo-behatoló artériákra jellemző szögben [22] .
A thalamus paramedian artériái Schlesinger szerintSchlesinger a thalamus fő paramedián artériáinak tulajdonította a tuberothalamikus és mély interpeduncularis artériákat , valamint a thalamus párna artériák egyik csoportját , nevezetesen a hátsó párna artériákat [22] . Mindezek az artériák a posterior cerebralis artéria vagy a posterior kommunikáló artéria ágai [22] [23] .
A talamusz cirkumflex artériái Schlesinger szerintSchlesinger az elülső és hátsó boholyos artériákat a thalamus cirkumflex artériáinak fő képviselőinek , valamint az alsó párnaartériáknak, valamint az úgynevezett pretectalis artériáknak , cingulothalamicus , spleniothalamus és lateralis mesencephalic artériáknak (a középső brainer artériák) tulajdonította. [22] .
VáltozatanatómiaVannak, akiknél az úgynevezett " Percheron artéria " van – egy ritka anatómiai változat, amelyben egyetlen paramedian thalamus artéria távozik a két hátsó agyi artéria egyikéből, bal vagy jobb oldalon, és vérrel látja el a thalamus mindkét felének paramedian részeit. . Általában a bal hátsó agyi artériából indul ki egy artéria, amely a thalamus bal felének paramedián részét, jobbról pedig egy hasonló artéria a jobb felének paramedián részét látja el [24] [22] .
A thalamus vénaiA talamusz vénái karbhemoglobinnal és más anyagcseretermékekkel telített vért gyűjtenek össze . Ezeken a vénákon keresztül beduzzad az agy mélyvénás rendszerébe [22] .
A thalamus vénáinak általánosan elfogadott nemzetközi anatómiai osztályozása szintén hiányzik. Például: „Anatómia Pirogov szerint. Az emberi anatómia atlasza 2011-ből (a szerzők-összeállítók: V. V. Shilkin és V. I. Filimonov) a talamusz összes vénájáról csak a thalamus legnagyobb felső vénáit említi , és csak egyetlen sematikus ábrázolás formájában a 351. oldalon lévő képen. Az Agyvénák táblázatában a 347. oldalon csak ezek a vénák szerepelnek a benne szereplő agyi vénák teljes listájából - csillaggal jelölve, jelezve, hogy a kifejezés nem szerepel az IAT-ben (Nemzetközi Anatómiai Osztályozás) [25 ] ] .
A talamusz ereinek egyik legteljesebb és legrészletesebb leírása Benno Schlesingeré (1976). Azt javasolta, hogy a talamusz összes általa talált és leírt vénáját két nagy csoportba csoportosítsák - a központi és az oldalsó vagy laterális csoportba . A thalamus laterális vénák csoportját a benne lévő vénák számát tekintve a laterális felső vénák kisebb alcsoportjára, valamint a laterális alsó vénák nagyobb alcsoportjára osztották [22] .
Schlesinger kimutatta, hogy a thalamus vénás véráramának működése nem érthető meg, ha csak a thalamus vénáit vesszük figyelembe. Figyelembe kell venni a szomszédos anatómiai struktúrák vénáit is. A talamusz egyes részeiről származó vénás vér is az extratalamikus vénákba áramlik. A különböző erek vízelvezető zónái részben átfedik egymást. A thalamus ventrális hátsó részét a többi vénával együtt a subthalamicus-mesencephalicus csoport vénái is elvezetik, amelyek a szomszédos struktúrákat - a határozatlan zónát , a subthalamust , a substantia nigrát és a vörös magot - szívják el . A thalamus felső részét a többi vénával együtt az epithalamus vénák is elvezetik, amelyek az epithalamus szerkezetét szívják el . A thalamusnak az agy harmadik kamrájának falával szomszédos területeit a többi vénával együtt a harmadik kamra marginális (határ) vénái szívják el, amelyek közvetlenül az ependimája alatt fekszenek [22] .
A talamusz vénák központi csoportja Schlesinger szerintSchlesinger definíciója szerint a thalamus centrális vénái közé tartoznak a thalamus magkomplexumának mélyén kialakuló (eredetű) vénák, amelyek vagy a Galenus egyik kis vénájába, vagy a bazális vénába (Rosenthal-vénába) áramlanak [22] .
Schlesinger a következő vénákat tulajdonította a talamusz központi vénacsoportjának:
A thalamus párnavénák, nevezetesen az alsó és a medián (vagy mediális) thalamus párnavénák , ahogy nevük is sugallja, a thalamus párnamagjaiból gyűjtik a vért. Az alsó thalamus párnavéna a bazális vénába folyik. A thalamus párna medián vénája a belső agyi vénába folyik [22] .
A talamusz vénák oldalsó csoportja Schlesinger szerintSchlesinger definíciója szerint a thalamus vénák laterális csoportjába azok a vénák tartoznak, amelyek a thalamus lateralis régiójában, vagy más szóval a thalamus-kapszuláris régióban, vagyis a thalamusnak abban a régiójában képződnek (erednek). a belső kapszula mellett [22] . A thalamus laterális felső vénáinak egy alcsoportja a felső thalamostriatalis vénába folyik . A thalamus laterális alsó vénáinak egy része a bazális vénába (a Rosenthal vénába) vagy annak egyik interpeduncularis mellékfolyójába folyik [22] .
Schlesinger a következő vénákat tulajdonította a talamusz laterális vénacsoportjának:
A thalamus számos élettani funkciót lát el. Különösen korábban azt hitték, hogy a talamusz csak egy központi „relé” vagy közvetítőállomás, amely egyszerűen továbbítja a különféle szenzoros és motoros jeleket (kivéve a szaglószervek jeleit) az agykéregnek. Az újabb vizsgálatok kimutatták, hogy a thalamus funkciói sokkal összetettebbek, változatosabbak és szelektívebbek. Nem korlátozódnak az információ egyszerű továbbítására a mögöttes kéreg alatti régiókból és agyi struktúrákból az agykéregbe. A talamusz az elsődleges feldolgozás és szűrés egy részét is elvégzi. A talamusz egyes magjai, amelyek az egyik vagy olyan típusú érzékszervekből az agykéregbe irányuló információk elsődleges továbbítására specializálódtak, erős visszacsatolást kapnak az agykéreg megfelelő zónájától, amely szabályozza ennek a magnak a tevékenységét, ill. a bejövő információáramlás általa történő szűrésének mértéke [8] [26] [27] .
Azok az idegpályák, amelyek információt továbbítanak az érzékszervi rendszerekből, például a látásból, hallásból, ízlelésből, a következőképpen vannak elrendezve: információ az érzékszervi receptoroktól (legyen szó a retina rúdjairól és kúpjairól , a nyelv papilla ízlelőbimbóiról vagy a cochleáris szőrsejtekről ) bejut az idegrostokba a megfelelő ideg (látás, hallás vagy ízlelés) először ennek az idegnek a magjába, amely a diencephalon egy bizonyos területén található . Az információt ezután a megfelelő idegpálya rostjai mentén továbbítják a középagyban elhelyezkedő struktúrákhoz, amelyeket hagyományosan az "agytörzs elsődleges elemzőinek" neveznek a megfelelő érzékszervi rendszer számára. Például a látórendszer számára egy ilyen "elsődleges száranalizátor" a quadrigemina superior colliculusa . A hangérzékelési rendszer, vagyis a hallás számára pedig egy ilyen „elsődleges száranalizátor” a quadrigemina alsó colliculusa. Ezek a primer törzselemzők végzik a megfelelő érzékszervből származó érzékszervi információk legegyszerűbb feldolgozását és integrálását. A következő szakaszban a feldolgozott érzékszervi információ az elsődleges száranalizátorból a talamusz megfelelő speciális magjába érkezik. A látás szempontjából ez a mag az oldalsó geniculate test, a hallásnál a mediális geniculate test. És az ízérzés érdekében - a ventrális postero-mediális mag parvocelluláris (kissejtes) része, amelyet néha "talamusz ízlelőmagjának" neveznek. Ezek a magok a bejövő szenzoros információk bonyolultabb feldolgozását és szűrését végzik, majd a feldolgozott és szűrt információkat továbbítják az agyféltekék érzékszervi kéregének megfelelő elsődleges területére (látás, hallás stb.), valamint a a kéreg megfelelő másodlagos szenzoros-asszociatív területei. Ott van a kapott információk végső feldolgozása és tudatosítása [8] .
A talamusz különböző magjai és régiói különböző specifikus funkciókat látnak el. Ez különösen sok szenzoros rendszerre vonatkozik, kivéve a szaglórendszert, mint például a halló- , látó- , szomatoszenzoros , zsigeri- és ízérzékelési rendszer . Mindegyik rendszernek megvannak a saját speciális magjai a talamusznak, amelyek központi közvetítőként vagy közvetítőállomásként működnek az adott rendszer számára. A talamusz ezen magjainak izolált lokális elváltozásai specifikus neuroszenzoros zavarokat vagy hiányosságokat okoznak a megfelelő érzékszervekből származó információ észlelési rendszerében [8] .
Így például a látórendszer számára a retinából érkező összes információ a quadrigemina felső colliculusain keresztül továbbítódik az oldalsó geniculate testbe , és már az elsődleges feldolgozás után továbbítja ezt az információt a vizuális rendszernek. kéreg az agykéreg agy occipitalis lebenyeiben. Hasonlóképpen, a mediális geniculate test az összes audio (auditív) információ központi közvetítője vagy közvetítőállomása. Ez a mag továbbítja a quadrigemina alsó colliculusaiból érkező összes hallási és hanginformációt az elsődleges feldolgozás után az elsődleges hallókéregbe. A thalamus ventrális hátsó magja pedig a gerincvelőből érkező összes szomatoszenzoros , tapintási , proprioceptív és nociceptív ( fájdalom ) információ központi közvetítője, és az elsődleges szomatoszenzoros kéreg felé irányítja. A ventrális postero-mediális mag parvocelluláris része hasonló központi közvetítőként szolgál minden ízinformációhoz [8] .
A thalamus fontos szerepet játszik a tudatszint szabályozásában, a központi idegrendszeri izgatottság általános szintjében , a figyelem koncentrációjának szabályozásában, az alvási és ébrenléti állapotok változásában [28] . A talamusz magjai számos erős kétoldalú kölcsönös kapcsolatban állnak az agykéreggel. Ezek a kapcsolatok körkörösen zárt thalamo-kortikális-thalamus és cortico-thalamo-kortikális köröket alkotnak, amelyekről úgy tartják, hogy összefüggésben állnak a tudatszint szabályozásával, a központi idegrendszeri izgatottság szintjével , a figyelem koncentrációjával, az alvás és az ébrenlét változásaival. A talamusz károsodása letargikus alváshoz vagy tartós (tartós) kómához, vagy fordítva, tartós álmatlansághoz vezethet [8] .
A thalamus amellett, hogy szenzoros, szomatoszenzoros, viszceroszenzoros és motoros információkat továbbít az agykéregbe, fontos szerepet játszik a munka integrációjában, valamint a motoros rendszer, a nyelvi és beszédrendszer működésének fenntartásában . Az ezen összetett rendszerek szabályozásában részt vevő talamusz neuroáramkörök többsége nem egy, hanem több talamuszmagot vagy magcsoportot foglal magában [8] .
A thalamus számos idegi információs áramkörben vesz részt, amelyek a motoros alrendszer szabályozásához szükségesek, és kulcsfontosságú szubkortikális központként működik a mozgások szabályozásában, mivel a kisagyhoz és a bazális ganglionokhoz képest „magasabb rendű” szubkortikális motoros központ [29]. . A főemlősök agyának anatómiájának tanulmányozásának [30] köszönhetően sikerült tisztázni a talamusz magjainak a kisagyhoz , a bazális magokhoz és a motoros kéreghez fűződő számos kapcsolatának természetét. Ez lehetővé tette annak feltételezését, hogy a thalamus kulcsfontosságú központként működik a motoros információk kommunikációjában és továbbításában speciális csatornákon keresztül a bazális ganglionoktól és a kisagytól a motoros kéregig [31] [32] . Majmoknál ( makákók ) kimutatták, hogy a talamusz magjai részt vesznek az anti-szakkád szemmozgások végrehajtásában [ 33 ] [34] [35] .
A thalamus szerepe a bazális ganglionrendszer mögöttes és elülsőbb struktúráinak , különösen a nigrostriatális és a strio-pallidar rendszernek a funkcióinak szabályozásában, bár általánosan elismert, még mindig viszonylag kevéssé ismert. A thalamus szerepét a vesztibuláris funkció szabályozásában (a test egyensúlyának fenntartása ) és a quadrigemina tájékozódási funkcióiban gyakran alábecsülik vagy figyelmen kívül hagyják, és még mindig kevéssé ismert [8] .
A talamusz elülső magjai funkcionálisan szorosan kapcsolódnak a hippocampushoz és a limbikus rendszer struktúráihoz [36] , és gyakran a kiterjesztett hippokampusz és limbikus rendszer szerves részének tekintik [37] . Ebben a rendszerben a hippokampusz részt vesz a memóriafunkciók végrehajtásában : egy adott eseményre vonatkozó információk emlékezésében, tárolásában és későbbi reprodukálásában, beleértve a térhez, időhöz és a kapcsolódó szagokhoz, hangokhoz, vizuális képekhez, ízekhez és egyéb érzékszervi érzetekhez való kötődését. , valamint az eseményt kísérő érzelmekről és annak utólagos érzelmi értékeléséről. A limbikus rendszer (különösen az amygdala (amigdala) ) biztosítja a hippokampuszt a későbbi memorizáláshoz az általa kialakított esemény érzelmi értékelésével, akár pozitív, akár negatív, mind az esemény során, mind azt követően. A talamusz elülső magjai integrált, multimodális szenzoros és motoros információval látják el a hippocampust az eseményről (az eseményt kísérő vizuális képekről, hangokról, ízekről, szomatoszenzoros és egyéb érzetekről, idővel és térbeli hellyel kapcsolatban) memorizálás. Így e három struktúra - a talamusz elülső magjai, a limbikus rendszer érzelmi központjai és a hippokampuszban lévő memóriarendszer - kölcsönhatása döntő szerepet játszik az esemény képének holisztikus emlékezetének kialakításában. Ez magában foglalja az eseményt kísérő összes tér-időbeli attribútumot (jeleket), hangokat, képeket és egyéb érzékszervi érzeteket, valamint annak érzelmi értékelését. A talamusz elülső magjainak szoros funkcionális kapcsolatai a hippocampusszal és a limbikus rendszer struktúráival kulcsszerepet játszanak mind az emberi epizodikus , mind az eseménymemória kialakulásában rágcsálókban és más emlősökben [38] [39] .
Feltételezhető, hogy a thalamus egyes területeinek kapcsolatai az agykéreg mesiotemporális részének (a temporális lebeny középső része) egyes területeivel fontos szerepet játszanak a passzív emlékek emlékezete és az emlékezet működésének megkülönböztetésében. ismerős helyek, tárgyak stb. felismerésében, mint az embereknél és más emlősöknél [9] .
A thalamus egy evolúciósan idősebb részre, az úgynevezett paleothalamuszra [40] és egy evolúciósan fiatalabb részre, a neothalamuszra [41] oszlik .
A thalamus szerkezetének általános evolúciós-konzervatív tervének megtartása mellett a szerkezet konkrét részletei, a komplexitás mértéke, a magok összlétszáma és a talamusz funkcionalitása nagyon eltérő a különböző húrfafajokban, különböző lépésekben állva. az evolúciós létra.
A ciklostomákban a thalamus meglehetősen jól megkülönböztethető, a háti és a ventrális részek láthatók benne ("dorsalis thalamus" vagy a tulajdonképpeni thalamus és "ventral thalamus" vagy subthalamus). A thalamus mindkét részében azonban a ciklostomáknak csak néhány magja van. A csontos halakban a talamusz már összetettebb, több jól differenciált magcsoporttal rendelkezik, több kapcsolata van a halagy más területeivel. A teleoszták talamuszának magjai nagy része a szomatoszenzoros és vizuális információk feldolgozásában vesz részt, vetületük diffúz, topográfiailag rosszul lokalizált. A kétéltűeknél a talamusz, különösen annak evolúciósan fiatalabb háti része ("talamusz tulajdonképpen"), már sokkal nagyobb, mint a halaké. A kétéltűek talamuszának különböző magcsoportjainak sejtösszetétele jobban eltér, mint a halaké, de kevésbé differenciált, mint a hüllőké . A kétéltűek talamuszában található neuronok többsége a vizuális információ feldolgozásában vesz részt, kisebb részük a szomatikus, hallási vagy vesztibuláris információban [3] .
A hüllők talamuszában az emlős talamusz magjaival egyértelműen homológ magcsoportok találhatók, amelyek e magcsoportokra jellemző szövettani szerkezettel és az agy más részeivel való kapcsolat jellegzetes mintázatával rendelkeznek. A legtöbbet vizsgált hüllők modellfajánál a háti thalamusban 9, a ventralis thalamusban (subthalamus) 7 mag különíthető el. A talamusz bejövő és kimenő kapcsolatai az agy más részeivel hüllőknél sokkal bonyolultabbak, mint a halakban és a kétéltűeknél. A hüllő talamusz oldalsó magjai a retinothalamikus traktusból (vagyis a retina rostjaiból) kapnak bemenetet. A hüllő talamusz centromediális magjai a vizuális és szomatoszenzoros információk feldolgozásában és integrációjában, míg a ventrokaudális magok a vizuális és hallási információk feldolgozásában és integrációjában vesznek részt. Vagyis mindkettő multiszenzoros integrációban és asszociációban vesz részt, ami nem jellemző a halak thalamusára. A madarak talamusza nem sokkal bonyolultabb, mint a hüllők thalamusa. A madarak talamuszának felépítése, magjainak száma és funkcionális felosztása a bennük általában hasonló a hüllőkéhez [3] .
A talamusz az emlősökben éri el legnagyobb fejlődését . A ragadozóknál fejlettebb, mint a rágcsálóknál vagy a növényevőknél, és a legnagyobb fejlődést a magasabb rendű főemlősöknél és különösen az embereknél éri el . Az emlősökben a dorsalis thalamus („valódi thalamus”) lett a fő közvetítőállomás, a mögöttes agyi régiók és a neokortex közötti kommunikáció fő központja, amelyen keresztül minden szenzoros, viszceroszenzoros , szomatoszenzoros és motoros információ. átadja és társítja, szűri és feldolgozza. , a szaglószervek információinak kivételével. Emlősökben alakult ki a thalamusnak a neocortexszel számos, a gyűrű elve szerint zárt kétoldali kapcsolata, azaz thalamo-cortical-thalamus és cortical-thalamo-corticalis rendszerek. A thalamus dorsalis részét elfoglaló, magasabb rendű ún. asszociatív magok (vagy felsőbb szintű asszociatív magok) az evolúció során a legintenzívebben az emlősökben fejlődtek ki. Ezek a magok kisebb számú bejövő idegrostot kapnak, mint az alacsonyabb rendű asszociatív magok, de szorosabban kapcsolódnak a kéreg asszociatív területeihez. A thalamo-kortikális asszociációs rendszerek kialakulásában részt vevő felső szintű magok érik el a legnagyobb fejlődést magasabb rendű főemlősökben és emberekben. Ezeknek a magoknak a munkája az új kéreg munkájával együtt a főemlősökben az elme és az öntudat kezdeteinek megjelenésével függ össze [3] .
Mint már említettük, az ízeltlábúak központi ganglionjában vagy agyában olyan struktúrát találtak, amely homológ a húrsejtek agyában található talamuszokkal, mind az embrionális fejlődési folyamatok és a génexpressziós mintázatok hasonlósága, mind pedig a génexpressziós minták tekintetében. az agy anatómiai elhelyezkedésének hasonlósága, illetve az elvégzett élettani funkciók hasonlósága szempontjából (információgyűjtés és különféle érzékszervi utak továbbítása az agy elülsőbb részeibe vagy a központi ganglionba) - az ún. "lateral accessory lobes" ( angol lateral accessory lobes , LAL ) [4] [5] .
A húr-talamusz és az ízeltlábú LAL közötti homológia felfedezése két lehetőséget hagy a tudósok számára ennek magyarázatára. Az első hipotézis az, hogy legalábbis kezdetleges, primitív agyi struktúrák, mint például a thalamus a húrokban és a LAL ízeltlábúak , már léteztek a chordatusok és ízeltlábúak feltételezett utolsó közös ősében , az úgynevezett " urbilatériában ". És az evolúciós fa e két ága örökölte őket ettől a feltételezett utolsó közös őstől. És már önállóan fejlődött tovább. Ebben az esetben ezeknek a struktúráknak a valódi homológiájáról beszélhetünk. Ezen elmélet szerint a húrok és ízeltlábúak közös ősében a kezdetleges thalamus eredete 550-600 millió évvel ezelőttre nyúlik vissza, amikor ez a feltételezett utolsó közös ős állítólag élt [4] [5] .
A második hipotézis az, hogy a húrok és ízeltlábúak utolsó közös őse - az urbilateria - nem rendelkezett ezekkel az agyi struktúrákkal, még a legprimitívebb formájukban sem . E hipotézis szerint a chordate thalamus és az ízeltlábú LAL az evolúciós fa mindkét ágában párhuzamosan és teljesen függetlenül keletkezett, és nem öröklődött az utolsó közös őstől. Ez magyarázható például párhuzamos vagy konvergens evolúcióval . E feltevés szerint a korai tengeri húrok és a korai tengeri ízeltlábúak (rákfélék) hasonló életkörülményei, valamint az evolúciós szelekció mindkettőjükre gyakorolt hasonló nyomása mindkét hasonló struktúra önálló megjelenéséhez vezetett az agyban, amelyek hasonló problémákat oldanak meg - akkordokban -. talamuszban, ízeltlábúakban pedig LAL . Ebben az esetben nem valódi homológiáról beszélünk, hanem homopláziáról . A thalamus evolúciós kora ezen elmélet szerint valamivel kisebb, és megfelel a tulajdonképpeni akkordák megjelenésének [5] .
A tudósok között mindkét nézőpontnak vannak támogatói az ízeltlábúak thalamusának és az ízeltlábúak LAL -jának evolúciós történetével és hasonlóságuk okaival kapcsolatban. Ha azonban a húrok és ízeltlábúak hasonló agyi struktúrákat – előbbiben a talamusz, utóbbiban LAL – teljesen függetlenül fejlesztettek is ki, utolsó közös ősüknek már rendelkeznie kellett az úgynevezett „ embrionális potenciállal ”, hogy leszármazottai számára megfelelő legyen. akik az evolúciós fák különböző ágait alkották, egymástól függetlenül hasonló szerkezeteket tudtak kialakítani. Az embrionális potenciál egy élőlény genomjában olyan gének jelenléte , amelyek kezdetben más funkciókat is elláthattak, de később, az evolúció folyamata során, ennek az élőlénynek a leszármazottai igényelték („beszervezték”), hogy újakat alkossanak. anatómiai struktúrák embriogenezisaz Ezen túlmenően, az embrionális potenciál magában foglalja az ebben az élőlényben-ősben már meglévő embriogenezis program rugalmasságát, kompatibilitását a leszármazottak ilyen kiterjedésével anélkül, hogy az embriogenezis más szakaszait megtörné. Ebben az esetben arról beszélünk, hogy a húrok és ízeltlábúak feltételezett utolsó közös ősének - az urbilatériának - már rendelkeznie kellett volna olyan génekkel, amelyek ma már szabályozzák az agyi szegmentációt és a thalamus rudimentumok embrionális fejlődését a húrok és az ízeltlábúak LAL rudimentumaiban . Ugyanazok a gének, amelyeket a tudósok homológként azonosítottak a chordátumokban és ízeltlábúakban, és amelyek felfedezése alapján a thalamus chordate és az ízeltlábúak LAL homológiáját és közös evolúciós történetét javasolták. Ezeknek a géneknek a molekuláris órája ismét megbecsüli az embrionális potenciál előfordulási idejét az ízeltlábúak és az ízeltlábúak utolsó közös ősében a thalamus későbbi független fejlődéséhez az ízeltlábúakban 550–600 millió évnél . [4] [5] .
A germinális thalamus komplex a subthalamusból (ventral thalamus), a középső diencephalicus szervezőből (amely később, a thalamus embrionális fejlődése során az ún. korlátozott intratalamusz övet alkotja ) és a tulajdonképpeni thalamusból (dorsalis thalamus) áll [42 ]. ] [43] . A thalamus embrionális fejlődésének folyamata három fő szakaszra oszlik: a thalamus elsődleges doménjeinek kialakulása, a középső diencephaliás szervező kialakulása, majd a thalamus ezt követő érése a mag- és zonális szerveződés kialakulásával . 44] .
A talamusz a legnagyobb agyi struktúra, amely a germinális diencephalonból származik, és a középagy mögöttes struktúrái és a nagyagy fedő struktúrái, különösen az agykéreg között helyezkedik el [44] .
Az emberi embrióban már a Carnegie-stádiumban 9 , vagyis még a neuruláció befejeződése és az elsődleges idegcső kialakulása előtt, még az elsődleges ideglemez végei befelé hajlásának szakaszában is megkülönböztethetővé válnak az egyes neuromerek . benne, beleértve a legrostralisabb (legelülső helyen elhelyezkedő) P prozomert , a leendő előagy kezdetét . Később ez a rudimentum lesz az elülső elsődleges agyhólyag . Ez az elsődleges agyi vezikula ezután két másodlagos agyi vezikulára oszlik, a telencephalonra és a diencephalonra . Kicsit később két másodlagos prozomer, a D1 és a D2 képződik az embrió fejlődő diencephalonjában [45] [46] . A D2 prozomerből valójában a thalamus, valamint az epithalamus és subthalamus fejlődik tovább, míg a hypothalamus a D1 prozomerből [47] .
Az embrionális agyfejlődés folyamatainak tanulmányozása során különböző modell gerinces szervezetekben nyert adatok lehetővé teszik, hogy feltételezzük, hogy a transzkripciós faktorok két családja , a Fez-szerű fehérjék , a FEZ1 és Fez2 , valamint az Otx kölcsönhatása döntő fontosságú az embrionális talamusz komplex helyes fejlődésében. -szerű Otx1 és OTX2 fehérjék . A Fez-szerű transzkripciós faktorok FEZF1 és FEZF2 szelektíven expresszálódnak az embrionális agy fejlődése során a subthalamus régióban, és a megfelelő génkiütéssel végzett funkcionális kísérletek azt mutatják, hogy a Fez-szerű FEZF1 és FEZF2 fehérjék expressziója szükséges a megfelelő fejlődéshez. subthalamus [48] [49] . A Fez-szerű fehérjék, FEZF1 és FEZF2 hatására fejlődő szubtalamusz mögött az Otx1 és OTX2 fehérjék expressziós régiói a FEZF1 és FEZF2 Fez-szerű fehérjék expressziós régiójával (vagyis a jövőbeli szubtalamusz) csatlakoznak, és azzal szemben állnak. Ez a két fehérje, az Otx1 és az OTX2 szükséges a talamusz megfelelő fejlődéséhez [50] [51] .
A talamusz korai embrionális fejlődése során két elsődleges doménje képződik, a caudalis domén (ún. TH-C domén) és a rostralis domén (ún. TH-R domén). Az embrionális thalamus caudalis doménje progenitor sejtek forrásaként szolgál az összes glutamáterg neuron fejlődéséhez a felnőtt chordatus thalamusban, míg az embrionális thalamus rostralis doménje progenitor sejtek forrásaként szolgál az összes GABAerg neuron fejlődéséhez a felnőttkori chordate thalamus [52] .
Egyrészt a Fez-szerű FEZF1 és FEZF2 , másrészt az Otx1 és OTX2 fehérjék transzkripciós faktorcsaládjainak expressziós doménjei között , vagyis a leendő subthalamus és a jövőbeli thalamus határán a Az embrionális thalamicus komplexumban úgynevezett közép-diencephalicus szervezőstruktúra képződik, vagy közép-diencephalicus szervező. A középső diencephalicus szervező a thalamus és subthalamus teljes későbbi embrionális fejlődési folyamatának fő szervezője , kiküldi a thalamus és subthalamus sejtmagjai sejtjeinek helyes differenciálásához szükséges intercelluláris jeleket . A middiencephalicus szervező hiánya a thalamus, és gyakran a subthalamus hiányát eredményezi a fejlődő magzati agyban. Maga a middiencephalicus szervező a thalamus komplex embrionális fejlődése során érik a korábban érő ventrálisabb részeitől a később érő hátibb részei felé. Az SHH és Wnt családba tartozó fehérjék a fő szabályozó és differenciálódási jelek, amelyeket a középső agyi szervező bocsát ki [44] .
A thalamus és subthalamus további embrionális fejlődésének teljes folyamatát irányító szervező funkciója mellett a középső diencephalicus szervező a thalamuson belül egy speciális szövettani struktúrává érik, az úgynevezett korlátozott intrathalamicus zónává [44] .
Közvetlenül a kialakulása után a középső diencephalicus szervező a thalamus és subthalamus embrionális fejlődésének teljes további folyamatának fő szervezői szerepét tölti be . Ezt a szerepet úgy tölti be, hogy olyan jelzőmolekulákat bocsát ki, mint az SHH és a Wnt [53] . Egerekben és más emlősökben nem lehetett közvetlenül tisztázni a középső diencephalis szervező által kiválasztott SHH fehérje jelátviteli molekulák funkcionális szerepét a thalamus és subthalamus további embrionális fejlődési folyamatának szabályozásában. Ennek az az oka, hogy a mesterségesen bevezetett genetikai mutáció , amely a funkcionális SHH fehérje hiányához vezet, ahhoz vezet, hogy a fejlődő embrióban nem csak a thalamus komplexum, hanem a teljes diencephalon is teljesen hiányzik [54] .
Mindazonáltal a fejlődő csirkeembriókon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy az SHH jelátviteli fehérje expressziója a középső diencephaliás szervező által szükséges és elégséges feltétele a thalamus és subthalamus sejtek differenciálódását szabályozó gének későbbi expressziójának indukciójának. , ennek megfelelően megfelelő fejlődésük érdekében [55] . Egy másik modellszervezeten , a zebrahalon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy az SHH család két génjének, az úgynevezett SHH-a és SHH-b (korábbi nevén twhh) expressziója határozza meg a közép-diencephalicus szervezőzóna határait. és hogy az SHH jelátviteli molekulák szükségesek és elegendőek a jövőbeli thalamus és subthalamus sejtjeinek molekuláris differenciálódásának kezdeti indukálásához, de nem szükségesek további fenntartásához és éréséhez. Ezenkívül a zebrahalon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a középső agyvelő szervezőjéből származó SHH jelzőmolekulák szükségesek és elegendőek a thalamus és a subthalamus további differenciálódásának és érésének indukálásához. Ugyanakkor a fejlődő thalamus és subthalamus felé ventrálisabb agyi régiókból érkező SHH jelek nem nagy jelentőséggel bírnak e struktúrák fejlődésében, és a ventrálisan kimenő SHH jelek hiánya nem vezet a thalamus fejlődésének zavarához. és/vagy subthalamus, ellentétben a közép-diencephalicus szervezőből érkező SHH jelekkel [56] .
A middiencephalicus szervező által termelt SHH fehérje expressziós gradiensének való kitettség a jövőbeli thalamus és subthalamus neuronjainak differenciálódásához vezet. A középső diencephalicus szervező által termelt SHH fehérje expressziós gradiense a proneurális gén neurogenin-1 fehérje expressziós gradiens hullámának kialakulását idézi elő, amely hátulról az elülső irányba terjed, a fő (caudalis) doménben. thalamicus bimbó, és ezzel egyidejűleg - az ASCL1 fehérje (korábban Mash1) expressziós gradiens hullámának kialakulása a rostralis talamusz bimbósejtek fennmaradó keskeny sávjában, közvetlenül a középső agyvelő szervezőjével szomszédos (azaz a talamusz rügy rostralis doménjében). ) és a subthalamusban [57] [58] .
Az egyes proneurális fehérjék kifejeződésének e specifikus zonális gradienseinek kialakulása a glutamáterg "relay-relay" neuronok további differenciálódásához vezet a neurogenin-1 fehérjét tartalmazó talamusz rudimentum caudalis doménjében elhelyezkedő progenitor sejtekből, valamint a GABAerg gátlók differenciálódásához vezet. A rostralis doménben található thalamicus rügyben a középső agyi szervezővel közvetlenül szomszédos neuronok és az ASCL1 fehérjét tartalmazó progenitor sejtek subthalamusában találhatók . Zebrahalban a kezdetleges talamusz komplex egyik vagy másik zónájában minden egyes specifikus progenitor sejt számára a két alternatív differenciálódási útvonal egyikének kiválasztását a Her6 fehérje dinamikus expressziója szabályozza, amely a humán HES1 fehérje homológja . Ennek a transzkripciós faktornak, amely a "szőrös" fehérjék bHLH családjába tartozik, expressziója a neurogenin-1 gén expressziójának elnyomásához vezet, de szükséges az ASCL1 fehérje expressziójának fenntartásához és fokozásához . A talamusz rügy további embrionális fejlődése során a Her6 fehérje expressziója, és ennek megfelelően a neurogenin-1 fehérje expressziójának szuppressziója és az ASCL1 fehérje expressziójának növekedése fokozatosan eltűnik a caudalis doménben. a thalamus bimbójának, míg a subthalamusban és a középső diencephalicus szervező mellett a rostralisan elhelyezkedő thalamussejtek szűk sávjában a Her6 fehérje expressziója és ennek megfelelően a neurogenin-1 fehérje expressziójának gátlása és növekedése Az ASCL1 expressziója nő. Ez kifejezettebbé teszi a neurogenin-1/ ASCL1 expresszió caudalis-rostral gradiensét, jobban elkülönül a doménhatárokat, és hozzájárul a thalamus és subthalamus sejtek érésének és differenciálódásának befejezéséhez. A csirke- és egérembriók fejlődésével kapcsolatos vizsgálatok kimutatták, hogy az SHH fehérje jelátviteli útvonalának blokkolása az embrionális fejlődés ezen időszakában a talamusz rügy rostralis doménjének teljes hiányához és a farokdomén méretének jelentős csökkenéséhez vezet. talamusz bimbó. A talamusz bimbójának rostralis doménje a talamusz GABAerg gátló neuronjait eredményezi, amelyek főként a felnőtt állatok talamuszának retikuláris magjában helyezkednek el, míg a talamusz bimbó caudalis doménje glutamáterg "közvetítő-relé" neuronokat eredményez. fel a thalamus sejtjeinek nagy részét. Ezt követően ezeknek a neuronoknak a differenciálódása megtörténik az egyes talamuszmagok és magcsoportok kialakulásával [44] .
Kimutatták, hogy emberben a szerotonin transzporter fehérje (SERT) gén promóter régiójában gyakori genetikai variáció, nevezetesen ennek a génnek a hosszú (SERT-hosszú) vagy rövid (SERT-short) alléljának birtoklása . az 5-HTTLPR gén ) befolyásolja a thalamus egyes területeinek embrionális és azt követő (posztembrionális) fejlődését és érését, valamint azok végső méretét felnőtteknél. Azoknál az embereknél, akiknél az 5-HTTLPR gén (SERT-ss) két "rövid" allélja van, több idegsejt található a thalamus párnamagjaiban , és ezeknek a magoknak a mérete nagyobb, és esetleg több idegsejttel és nagyobb méretű talamikus limbikus magokkal (magok) , fenntartva a kapcsolatot a limbikus rendszer érzelmi központjaival ), összehasonlítva az e gén heterozigótáival vagy az 5-HTTLPR gén két „hosszú” alléljának tulajdonosaival . E thalamus szerkezetek méretének növekedését az ilyen emberekben annak anatómiai magyarázatának a részeként javasolják, hogy miért több az 5-HTTLPR gén két "rövid" alléljával rendelkező emberek, mint az erre a génre heterozigóta vagy kettővel rendelkező emberek. „hosszú” allélok. Az 5-HTTLPR gén olyan mentális rendellenességekre hajlamos, mint a major depresszió , a poszttraumás stressz zavar (PTSD), valamint az öngyilkossági hajlamok és kísérletek [59] .
A thalamus egyes magjainak károsodása, például agyi érkatasztrófa (ischaemiás vagy vérzéses stroke ), vagy rosszindulatú daganat thalamusban történő áttét következtében, az úgynevezett " Dejerine -kór" kialakulásához vezethet. Roussy-szindróma " vagy thalamikus fájdalom szindróma, thalamicus kausalgia szindróma - olyan szindróma, amelyet rendkívül intenzív, nem lokalizált vagy rosszul lokalizált égő vagy égető fájdalom (innen a "thalamikus kausalgia" elnevezés a "marás" szóból) jellemez. - égő) a test egyik vagy mindkét oldalán, valamint hangulati ingadozások vagy depresszió [60] . Ezt a szindrómát Dejerine és Roussy francia neurológusokról nevezték el , akik először 1906 -ban írták le „ talamikus szindróma ” néven ( franciául: le Syndrome talamique ) [60] [61] .
A thalamus-szindrómát azonban ma már gyakran nem csak thalamicus-fájdalom-szindrómának nevezik, mint Dejerine és Roussy eredeti definíciójában, hanem minden olyan klinikai szindrómát, amely a talamusz elváltozásaihoz kapcsolódik. Így különösen a paramedián artéria által ellátott terület egyoldali, vagy gyakrabban kétoldali ischaemiája okozhat komoly problémákat a motoros, okulomotoros és beszédfunkciók szabályozásában, egészen ataxia vagy akinetikus mutizmus (némaság és mozdulatlanság) kialakulásáig. , vagy tekintetbénulás [62] . A thalamocorticalis dysrhythmia zavarokat okozhat az alvás-ébrenlét ciklusban, valamint számos más rendellenességet is okozhat, a dysrhythmia által érintett talamokortikális körök természetétől függően [63] . A Percheron artéria elzáródása bilaterális thalamicus infarktushoz vezethet [64] .
A Korszakov-szindróma (retrográd amnézia szindróma) a thalamus-hippocampus kapcsolatok, különösen a mastoid-thalamus traktus, a mastoid testek vagy magának a thalamusnak a károsodásával vagy diszfunkciójával jár, sőt néha "thalamus amnéziának" vagy "thalamus demenciának" is nevezik. " [9] .
A fatális familiáris álmatlanság egy ritka örökletes prionbetegség, amelyben progresszív degeneratív változások következnek be a thalamus neuronjaiban. Ennek eredményeként a beteg fokozatosan elveszíti alvási képességét, és végül teljes álmatlanságba kerül , ami elkerülhetetlenül halálhoz vezet [65] . Éppen ellenkezőleg, a thalamus sérülése, trauma, idegfertőzés, ischaemiás vagy hemorrhagiás stroke vagy tumorkárosodás következtében letargikus alváshoz vagy kómához vezethet [8] .
A figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenesség a thalamus természetes, fiziológiás életkorral összefüggő funkcionális éretlenségével jár általában gyermekeknél , és a thalamus érésének kóros késleltetésével ADHD-s gyermekeknél az egészséges gyermekek kontrollcsoportjához képest, különösen. [66] . Kleine-Levin-szindrómában bizonyos thalamusmagok hiperaktivitását figyelték meg az fMRI -n . Ezt a tényt javasolták e ritka szindróma diagnosztizálásának megkönnyítésére, és a szindróma neurobiológiájának megértésének egyik módjaként [67] . Narkolepszia esetén, amely az agy orexinerg rendszerének funkcionális elégtelenségével jár (például a hipotalamusz orexinerg neuronjainak autoimmun pusztulása miatt ) , a limbikus rendszer érzelmi központjainak és a jutalmazási rendszer , különösen a thalamus elülső magjai, az amygdala (amygdala) , a nucleus accumbens , a hippocampus , a ventralis régió tegmentum és a középagy néhány más területe , valamint a prefrontális és temporális kéreg [68] [69] .
Egyes központi idegrendszeri betegségekben , különösen a Parkinson-kórban , esszenciális tremor , thalamus fájdalom szindróma, thalamuson végzett sebészeti beavatkozások, nevezetesen talamotómia vagy thalamus stimulátor beültetése [70] [71] [72 ] ] . Mivel azonban ezek a beavatkozások invazívak és irreverzibilisek (különösen a thalamotomia esetében), általában e betegségek súlyos, rokkant formáiban szenvedő, standard kezelésre rezisztens betegek számára tartják fenn őket [63] . A thalamus-stimulátor hatásos lehet a refrakter neuropátiás fájdalom megszüntetésében vagy csökkentésében is , különösen a thalamus-szindrómával nem összefüggő fájdalomban . Ezt először 1977-ben mutatták be [73] . A talamusz-stimulátor a rezisztens epilepszia [74] , a Tourette-szindróma rezisztens formáinak [75] kezelésére is hatásos .
A talamotómia vagy a thalamus stimulátor beültetés lehetséges mellékhatásai közé tartozik különösen az afázia és más beszédzavarok [71] , depresszió és kognitív károsodás [70] , műtét közbeni fertőzés , vérzés , agyvérzés , ischaemiás stroke [63] .
Tematikus oldalak | |
---|---|
Szótárak és enciklopédiák | |
Bibliográfiai katalógusokban |
|
Thalamus , a diencephalon része | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
artériák |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bécs |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magok |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Betegségek | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Sebészeti beavatkozások |
Az emberi diencephalon anatómiája _ | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Epithalamusz |
| ||||||||||||||
thalamus |
| ||||||||||||||
hipotalamusz |
| ||||||||||||||
Subthalamus |
|