Таламус. Ядра таламуса

Таламус

Таламус
делится прослойками белого вещества на три области: переднюю, латеральную и медиальную

Таламус
Сложно организованная структура, содержащая очень большое количество нейронных скоплений и участвующая в реализации множества различных функций.
Вместе с большими полушариями участвует в организации всех сложных форм поведения, регуляции функций организм.

Ядра таламуса
Аксоны нервных клеток некоторых ядер таламуса могут заканчиваться не только в одной, но и в нескольких зонах коры и подкорковых ядрах
Поэтому различают монопроекционные и олигопроекционные ядра

У млекопитающих происходит усиленное развитие таламуса
и формируется таламонеокортикальная система интеграции

Таламус
Коллектор всех афферентных (сенсорных) путей (за исключением обонятельных), идущих к большим полушариям.
Это как бы ворота на пути к коре, через которые проходит вся информация от рецепторов, воспринимающих раздражения из внешней и внутренней среды организма

Классификация ядер таламуса
Учитывая морфологические различия, характер проекции в кору, организацию афферентных путей и функциональные особенности, в таламусе различают три группы ядер (Джаспер) :
а) специфические;
б) ассоциативные;
в) неспецифические

Специфические ядра таламуса
Сенсорные
Моторные
Лимбические

Специфические ядра таламуса
1. Имеют локальную проекцию в строго определенные участки коры.
2. Моносинаптически связаны аксосоматическими синапсами с нейронами третьего-четвертого слоев коры.
3. В них переключается афферентная импульсация от периферических рецепторов или от первичных воспринимающих ядер нижележащих стволовых структур (сенсорные), а также от внесенсорных источников (моторные и лимбические).

Специфические ядра таламуса
4. Основную массу клеток составляют «релейные» нейроны с небольшим диаметром тела, длинным аксоном и слаборазвитой дендритной системой. «Релейные» клетки окружены вставочными интернейронами, многие из которых имеют тормозную функцию.
Содержатся также длинноаксонные клетки, дающие коллатерали в ретикулярную формацию среднего мозга, и к неспецифическим ядрам таламуса.

Специфические ядра таламуса
5. Одиночное раздражение соответствующей рецепторной области вызывает в специфическом сенсорном ядре первичный электрический ответ, опережающий ответ в коре.
6. Одиночное раздражение специфического ядра вызывает в соответствующей проекционной зоне коры первичный ответ

Сенсорные ядра
латеральные коленчатые тела
медиальные коленчатые тела
вентробазальный комплекс
разрушение - полное необратимое выпадение определенной сенсорики

Соматотопическая организация VPM VPL
Коже лица соответствуют нейронные группировки в медиальной части ядра, коже туловища — в средней части, коже нижних конечностей — в латеральной части
Так же разделены разные сенсорности: тактильная, температурная, от рецепторов мышц, сухожилий, внутренних органов
Размеры нейронных группировок рецептивных полей кожи неодинаковы.

Медиальные коленчатые тела
предкорковый уровень анализа слуховых сигналов
Проекции в 41 и 42 поля коры
Тонотопия

Латеральные коленчатые тела
Проекция центральной ямки сетчатки представлена наиболее широко и локализована в верхних слоях, проекция периферии сетчатки — в нижних слоях - ретинотопия
В 17 поле

Рецептивные поля сетчатки в таламусе у хищников и приматов, имеют концентрическую форму и состоят из центральной зоны и окружающей ее в виде кольца периферической зоны.
Одни нейроны возбуждаются при освещении центра и затемнении периферии, другие активируются освещением периферии и тормозятся освещением центра рецептивного поля.

Моторные ядра
В этих ядрах переключается афферентация, идущая от ядер мозжечка и бледного шара к моторной коре.
Нейроны релейных моторных ядер в зависимости от афферентации пространственно организованы:
в оральном отделе — от бледного шара,
в каудальном — от зубчатых ядер мозжечка,

Лимбические ядра
Переключение импульсов из мамиллярных тел гипоталамуса в лимбическую кору;
Ведущая афферентная система лимбических ядер представлена мамиллоталамическим трактом.
Передняя группа ядер входит в лимбическую систему (круг Пейпеца), включающий гиппокамп, мамиллярные тела, передние ядра таламуса и лимбическую кору

Ассоциативные ядра таламуса
Ассоциативные ядра таламуса наиболее поздно дифференцируются и интенсивно развиваются в ходе эволюции

Ассоциативные ядра таламуса
1. Эфферентные волокна направляются к ассоциативным областям коры, а также частично и к специфическим проекционным областям.
2. Связь с ассоциативными областями коры моно-синаптическая; волокна идут к I и II слоям коры, отдавая по пути коллатерали в IV и V слои и образуя аксосоматические контакты с пирамидными нейронами.
3. Основная афферентация поступает, главным образом, не из периферических отделов сенсорных систем, а от специфических и других таламических ядер.

Ассоциативные ядра таламуса
4. Основную массу клеток составляют нейроны 3 типов:
а) мультиполярные клетки с 4—6 дендритами, имеющие тело округлой формы с наибольшим диаметром 170 мкм (составляют около 40% всех ней­ронов ассоциативных ядер);
б) биполярные клетки веретенообразной формы (и — 10-15 мкм) с тонкими аксонами и ветвящимися дендритами, покрытыми шипиками
в) трехотростчатые нейроны с коротким аксоном и дендритами, покрытыми шипиками, которые составляют свыше 20% всех клеток.

Ассоциативные ядра таламуса
5.Электрическое раздражение ассоциативных ядер вызывает в ассоциативных областях коры вторичные ассоциативные ответы, которые не исчезают ни после разрушения первичных корковых зон, ни после разрушения ретикулярной формации мозгового ствола.

Ассоциативные ядра таламуса
К ним относятся: MD, LP и подушка

Ассоциативные ядра таламуса
В MD преобладают реакции нейронов на соматическую афферентацию в подушке — на зрительную. Ряд нейронов подушки реагирует на движение предмета в поле зрения и способен различать направления движения.
в LP — на слуховую

Ассоциативные ядра таламуса
Важной особенностью нейронов ассоциативных ядер является способность многих из них реагировать на раздражения разных сенсорных входов, большая часть нейронов является двух- или полисенсорными.

Ассоциативные ядра таламуса
Среди нейронов ассоциативных ядер таламуса есть такие, которые реагируют только на комплексные раздражения
Наличие на нейронах ассоциативных ядер полисенсорной конвергенции способствует процессам взаимодействия в них возбуждений разных сенсорностей

Таламокортикальная ассоциативная система
Таламофронтальная
Таламопариетальная
Таламотемпоральная

Неспецифические ядра таламуса
морфологически и функционально связаны со многими системами и участвуют вместе с ретикулярной формацией мозгового ствола в осуществлении неспецифических функций.

Неспецифические ядра таламуса
1. Проецируются на кору больших полушарий более диффузно, чем специфические ядра.
2. Связь с корой в основном полисинаптическая; волокна направляются к нейронам всех слоев коры и образуют аксодендритические синапсы на пирамидных нейронах.
3. Афферентация к ним поступает, главным образом, из ретикулярной формации мозгового ствола, а также гипоталамуса, лимбической системы, базальных ядер, специфических ядер таламуса, имеются и отдельные коллатерали от сенсорных путей.

Неспецифические ядра таламуса
4. Нейронные сети имеют преимущественно «ретикулярное» строение, т.е. состоят, в основном, из густой сети нейронов с длинными, слабо ветвящимися дендритами.
5. Одиночное электрическое раздражение, как правило, не вызывает одиночных электрических ответов в коре. Реакции регистрируется из неспецифических зон коры, так как в специфических зонах она подавляется специфической импульсацией из сенсорных зон.

Неспецифические ядра таламуса
Неспецифические ядра таламуса оказывают на кору головного мозга модулирующее влияние, регулируют ее функциональное состояние.
Афферентация из неспецифических ядер не ведет к возникновению возбуждения в нейронах коры, а изменяет их возбудимость к специфической афферентации.
Деятельность неспецифических ядер таламуса тесно связана с механизмами развития сна, саморегуляции функционального состояния, интегративными процессами мозга и высшей нервной деятельности

Неспецифические ядра таламуса
Патологические процессы в этих структурах у человека или их повреждения во время операций приводили к нарушениям сознания.
Различные изменения сознания получены и при электрических воздействиях на неспецифические структуры таламуса через электроды с лечебной целью.
Эти факты привели к представлению о локализации в неспецифических ядрах таламуса «центроэнцефалической» системы мозга, участвующей в саморегуляции функционального состояния головного мозга.

Неспецифические ядра таламуса
На основании электрофизиологических экспериментов Г. Джаспер пришел к выводу, что неспецифическая система таламуса принимает участие в быстрой и кратковременной активации коры в противоположность медленной и длительной активации, осуществляемой ретикулярной формацией ствола мозга.

Взаимодействие таламокортикальных систем
Системы находятся в постоянном взаимодействии
Неспецифическая система усиливает специфическую, Специфическая, наоборот, подавляет неспецифическую.

Взаимодействие таламокортикальных систем
Под влиянием неспецифических импульсов реакция корковых нейронов на специфическую стимуляцию заметно усиливается, т.е. неспецифические таламические импульсы облегчают деятельность корковых нейронов, повышая их возбудимость.
При обратном же сочетании раздражений, т.е. когда за стимуляцией специфических следует раздражение неспецифических ядер, корковые неспецифические ответы угнетаются.

В нейронных сетях и специфических, и неспецифических ядер таламуса происходят сложные интегративные процессы, связанные с переработкой информации, организацией взаимодействия и регуляцией.
Одним из механизмов такой интеграции являются тормозные процессы: в таламических нейронах зарегистрированы длительные (около 100 мс) тормозные постсинаптические потенциалы

Кроме передачи проекционных влияний на кору, нейронные ядра таламуса могут сами осуществлять замыкание рефлекторных путей без участия коры головного мозга и организацию ряда сложных рефлекторных функций

Удаление коры и подкорковых ядер
У таких «таламических» животных сохраняются не только простые движения, но и сложные цепи двигательных реакций, обеспечивающих передвижение в пространстве (локомоции),
сложные двигательные реакции, для которых необходима интеграция соматических мышц и мускулатуры внутренних органов (глотание, сосание, жевание).
При повреждении таламуса все эти двигательные реакции нарушаются.

Таламус является высшим центром болевой чувствительности
Импульсы, идущие к нейронам таламуса от поврежденных участков тела и внутренних органов, вызывают активацию таламических нейронов и субъективные болевые ощущения.
У «таламических» животных сильные раздражения сенсорных входов вызывают крик, вегетативные и поведенческие реакции.

Таламус является высшим центром болевой чувствительности
Ощущение боли связано с возбуждением нейронов неспецифических ядер таламуса; для него не обязательно участие нейронов коры.
По данным клиники, у людей с патологическим раздражением таламических структур возникают очень сильные болевые ощущения.

Таламические интегративные механизмы имеют большое значение для УР деятельности, формирования эмоциональных реакций и мотивационного поведения.
Оказывая большое влияние на состояние и деятельность коры больших полушарий, таламус сам находится под регулирующим и корригирующим влиянием коры.
Эти нисходящие влияния осуществляются через прямые кортикоталамические пути и кортикоретикулоталамические связи и обеспечивают влияние коры на таламический уровень сенсорного анализа и интеграции.
Множественные восходящие из таламуса в кору и нисходящие из коры в таламус пути лежат в основе деятельности единой таламокортикальной системы.

эпифиз

Эпиталамус
(надталамическая область)
Шишковидное тело - эпифиз, которое при помощи поводков соединяется с медиальными поверхностями правого и левого таламусов.
У мест перехода поводков в таламусы имеются треугольные расширения — треугольники поводка.
Передние отделы поводков перед вхождением в шишковидное тело образуют спайку поводков.
Спереди и снизу от шишковидного тела располагается пучок поперечно идущих волокон — эпиталамическая спайка.
Между эпиталамической спайкой и спайкой поводков в переднее верхнюю часть шишковидного тела, в его основание, вдается неглубокий слепой карман — шишковидное углубление.