Putamen: zgradba, delovanje in bolezni

Putamen ali zunanje lečasto jedro je struktura v možganov ki spada v korpus striatum ali jedro lentiformis. Njegova naloga je obdelava nevronskih signalov, pomembnih za nadzor motoričnih procesov. Škodo na putamenu lahko zato spremljajo motnje v prostovoljnih gibih.

Kaj je putamen?

Putamen je jedrsko območje Ljubljane možganov ki vsebuje številne živčne celice telesih in je del korpusnega striatuma. Skupaj s kaudatnim jedrom tako sodeluje pri nadzoru prostovoljnih gibov. Funkcionalno pripada putamenu bazalni gangliji: motorično, limbično in kognitivno jedro področja možganov. Niso del piramidnega sistema, ki je odgovoren tudi za gibalne procese in katerega poti se dvigajo ali spuščajo skozi hrbtenjača. Vendar pa piramidalni živčni poti potekajo v možganih tik ob putamenu skozi kapsulo interna; vključuje tudi številna druga živčna vlakna in tvori povezavo med skorjo in globljimi predeli, kot so možganski peclji (crura cerebri). Putamen ne pripada le corpus striatumu, temveč tudi jedru lentiformis ali lečastemu jedru, katerega druga polovica tvori pallidum. Ta delitev je neodvisna od kaudatnega jedra - ki tvori drugi del striatuma, vendar ni del lentiformnega jedra.

Anatomija in zgradba

v možgane, putamen leži simetrično v obeh polovicah (polobli). Nahaja se ob kapsuli interna, v obliki skodelice zbranih številnih živčnih vlaken, ki prehajajo skozi možgane in pripadajo različnim funkcionalnim potem. Navzven je putamen v bližini pallida, s katerim skupaj tvori jedro lentiformis. Nevroni znotraj putamena v bistvu pripadajo dvema različnima vrstama: holinergični internevroni in zaviralni projekcijski nevroni. V biologiji so nevroni nevroni, ki so povezovalni člen med dvema nevronoma. Holinergični interneuroni uporabljajo nevrotransmiter acetilholin pri prenosu signala. Projekcijski nevroni so znani tudi kot Glavni nevroni in imajo daljše aksone, ki jim omogočajo povezovanje možganskih struktur, ki niso neposredno sosednje. Ker imajo ti projekcijski nevroni zaviralni učinek v putamenu, jih biologija tudi imenuje zaviralni projekcijski nevroni.

Funkcija in naloge

Kot osnovno področje putamen izračuna informacije iz različnih med seboj povezanih nevronov in da mora človeško telo na koncu nadzorovati gibanje. Kot običajno izračunavanje sledi načelu prostorskega in časovnega seštevanja: znotraj a živčno vlakno, informacije o nevronih potujejo kot električni signal, znan kot akcijski potencial. Električna izolacija živčno vlakno s plastjo mielina omogoča akcijski potencial za hitrejše razmnoževanje. Možganska področja z veliko živčnimi vlakni in malo celičnimi telesi tvorijo belo možgansko snov, medtem ko je za sivo snov značilno veliko celičnih teles in malo (mieliniranih) živčnih vlaken. Ko a živčno vlakno prilega na celično telo, tam sinapsa tvori stičišče med živčnim vlaknom predhodne celice in telesom (soma) drugega nevrona. The akcijski potencial se konča pri zadebelitvi živčnega vlakna, imenovanem terminalni gumb. V njej so majhni mehurčki (mehurčki), napolnjeni z molekularnimi selci, ki kot odziv na električni dražljaj preidejo iz veziklov v prostor med priključnim gumbom in živčne celice telo. Ta intersticijski prostor oz sinaptična špranja povezuje obe živčni celici. Na nasprotnem koncu membrana spodnjega (postsinaptičnega) nevrona vsebuje receptorje, na katere se lahko priklopijo nevrotransmiterji. Njihova stimulacija vodi do odpiranja ionskih kanalov v membrani in povzroči spremembo električnega naboja celice. Vzbujalni nevrotransmiterji sprožijo ekscitacijski ali ekscitacijski postsinaptični potencial (EPSP), medtem ko zavirajo sinapse povzroči zaviralni postsinaptični potencial (IPSP). Celica povzema EPSP in IPSP na kratko, prav tako ob upoštevanju moč ustreznega signala. Ta signal moč je najprej odvisna od števila potencialov električnega delovanja v presinaptičnih živčnih vlaknih in nato od količine biokemičnih nevrotransmiterjev. Šele ko vsota vseh EPSP in IPSP preseže kritični prag spremembe naboja v telesu celice, se ustvari nov akcijski potencial pri akson hillock postsinaptičnega nevrona.

Bolezni

Zaradi vpletenosti v motorični nadzor se lahko motnje putamena odražajo v obliki motoričnih pritožb. V mnogih primerih putamen ni prizadet samostojno; bolje rečeno bazalni gangliji kot celota je v takšnih okoliščinah pogosto poslabšana funkcija. En primer je Parkinsonova bolezen: ta nevrodegenerativna motnja temelji na atrofiji dopaminergične substancije nigra, kar povzroči a dopamin pomanjkanje. Dopamin služi kot a nevrotransmiter; vzroki za njegovo pomanjkanje sinapse ne uspe pravilno prenesti nevronskih signalov med živčnimi celicami. Zato za Parkinsonova bolezen, motorični simptomi vključujejo mišično togost (rigoroznost), mišice tremor (tremor), upočasnjeni gibi (bradikineza) ali nezmožnost gibanja (akineza) in posturalna (posturalna) nestabilnost. Zdravljenje lahko vključuje uporabo L-dope, ki je predhodnica dopamin in naj bi vsaj delno nadomestilo nevrotransmiter pomanjkanje v možganih. V okviru Alzheimerjeva demenca, lahko tudi putamen utrpi škodo skupaj z drugimi področji možganov. Najvidnejši simptom bolezni je spomin izguba, pri čemer kratkoročni spomin običajno prizadene najprej in huje kot dolgoročni spomin. The vzroki za Alzheimerjevo bolezen so še vedno neznane; ena vodilnih teorij vključuje usedline (plakete), ki poslabšajo prenos signala in / ali oskrbo z nevroni, kar sčasoma vodi do njihove atrofije.