Шатер мозжечка: В ходе эволюции мозжечок развивался путем удвоения базовых модулей

Мозжечок

Мозжечок расположен дорсально от моста и продолговатого мозга. В нем выделяют два полушария и среднюю часть — червь. Поверхность мозжечка покрыта слоем серого вещества (кора мозжечка) и образует узкие извилины, разделенные бороздами. С их помощью поверхность мозжечка делится на дольки. Центральная часть мозжечка состоит из белого вещества, в котором заложены скопления серого вещества — ядра мозжечка. Самое большое из них — зубчатое ядро. Мозжечок связан с мозговым стволом тремя парами ножек: верхние соединяют его со средним мозгом, средние — с мостом и нижние — с продолговатым мозгом. В них проходят пучки волокон, соединяющих мозжечок с различными частями головного и спинного мозга.

Перешеек ромбовидного мозга в процессе развития составляет границу между задним и средним мозгом. Из него развиваются верхние ножки мозжечка, расположенный между ними верхний (передний) мозговой парус и треугольники петли, лежащие кнаружи от верхних ножек мозжечка.

Четвертый желудочек в процессе развития представляет собой остаток полости ромбовидного мозгового пузыря и является, таким образом, полостью продолговатого и заднего мозга. Внизу желудочек сообщается с центральным каналом спинного мозга, вверху переходит в мозговой водопровод среднего мозга, а в области крыши он связан тремя отверстиями с субарахноидальным (подпаутинным) пространством головного мозга. Передняя (вентральная) стенка его — дно IV желудочка — называется ромбовидной ямкой, нижняя часть которой образована продолговатым мозгом, а верхняя — мостом и перешейком. Задняя (дорсальная) — крыша IV желудочка — образована верхним и нижним мозговыми парусами и дополняется сзади пластинкой мягкой оболочки мозга, выстланной эпендимой. В этом участке находится большое количество кровеносных сосудов и образуются сосудистые сплетения IV желудочка. Место схождения верхнего и нижнего парусов вдается в мозжечок и образует шатер. Ромбовидная ямка имеет жизненно важное значение, так как в этой области заложено большинство ядер черепных нервов (V — XII пары).

Рис 3. Ствол головного мозга и мозжечок; вид сбоку.

Физиология мозжечка

Мозжечок не имеет прямой связи с рецепторами организма. Многочисленными путями он связан со всеми отделами центральной нервной системы. К нему направляются афферентные (чувствительные) проводящие пути, несущие импульсы от проприорецепторов мышц, сухожилий, связок, вестибулярных ядер продолговатого мозга, подкорковых ядер и коры больших полушарий. В свою очередь мозжечок посылает импульсы ко всем отделам центральной нервной системы.

Функции мозжечка исследуют путем его раздражения, частичного или полного удаления и изучения биоэлектрических явлений.

Последствия удаления мозжечка и выпадения его функции итальянский физиолог Лючиани охарактеризовал знаменитой триадой А — астазия, атония и астения. Последующие исследователи добавили еще один симптом — атаксия. Безмозжечковая собака стоит на широко расставленных лапах, совершая непрерывные качательные движения (астазия). У нее нарушено правильное распределение тонуса мышц сгибателей и разгибателей (атония). Движения плохо координированы размашисты, несоразмерны, резки. При ходьбе лапы забрасываются за среднюю линию (атаксия), чего не бывает у нормальных животных. Атаксия объясняется тем, что нарушается контроль движений. Выпадает и анализ сигналов от проприорецепторов мышц и сухожилий. Собака не может попасть мордой в миску с едой. Наклон головы вниз или в сторону вызывает сильное противоположное движение.

Движения очень утомляют, животное, пройдя несколько шагов, ложится и отдыхает. Этот симптом называется астенией.

С течением времени двигательные расстройства у безмозжечковой собаки сглаживаются. Она самостоятельно ест, походка ее почти нормальна. Только предвзятое наблюдение выявляет некоторые нарушения (фаза компенсации).

Как показал Э.А. Асратян, компенсация функций происходит за счет коры головного мозга. Если у такой собаки удалить кору, то все нарушения выявляются снова и уже никогда не компенсируются. Мозжечок участвует в. регуляции движений, делая их плавными, точными, соразмерными.

Как показали исследования Л. А. Орбели, у безмозжечковых собак нарушаются вегетативные функции. Константы крови, сосудистый тонус, работа пищеварительного тракта и другие вегетативные функции становится очень неустойчивыми, легко сдвигаются под влиянием тех или иных причин (приём пищи, мышечная работа, изменение температуры и др.).

При удалении половины мозжечка нарушения двигательных функций наступают на стороне операции. Это объясняется тем, что проводящие пути мозжечка либо не перекрещиваются вовсе, либо перекрещиваются 2 раза.

Мозжечок

1 — ретикулярная формация ствола мозга и ее активирующие структуры; 2 — гипоталамус; 3 — таламус; 4 — кора большого мозга; 5 — мозжечок; 6 — афферентные пути и их коллатерали; 7 — продолговатый мозг; 8 — мост мозга; 9 — средний мозг.

Мозжечок (cerebellum) располагается под дубликатурой твердой мозговой оболочки, известной как намет мозжечка (tentorium cerebelli), который разделяет полость черепа на два неравных пространства — супратенториальное и субтенториальное. В субтенториальном пространстве, дном которого является задняя черепная ямка, помимо мозжечка, находится ствол мозга. Объем мозжечка составляет в среднем 162 см3. Масса его варьирует в пределах 136-169 г.

Мозжечок находится над мостом и продолговатым мозгом. Вместе с верхним и нижним мозговыми парусами он составляет крышу IV желудочка мозга, дном которого является так называемая ромбовидная ямка. Над мозжечком находятся затылочные доли большого мозга, отделенные от него наметом мозжечка.

В мозжечке различают два полушария (hemispherum cerebelli). Между ними в сагиттальной плоскости над IV желудочком мозга располагается филогенетически наиболее древняя часть мозжечка — его червь (vermis cerebelli). Червь и полушария мозжечка фрагментируются на дольки глубокими поперечными бороздами.

Мозжечок состоит из серого и белого веществ. Серое вещество формирует кору мозжечка и находящиеся в его глубине парные ядра cerebelli (рис 1).

1 — зубчатое ядро; 2 — пробковидное ядро; 3 — ядро шатра; 4 — шаровидное ядро.

Самые крупные из них — зубчатые ядра (nucleus dentatus) — расположены в полушариях. В центральной части червя имеются ядра шатра (nuclei fastigii), между ними и зубчатыми ядрами находятся шаровидные и пробковидные ядра (nuctei. globosus et emboliformis).

Ввиду того, что кора покрывает всю поверхность мозжечка и проникает в глубину его борозд, на сагиттальном разрезе мозжечка ткань его имеет рисунок листа, прожилки которого образованы белым веществом (рис 2),

1 — мозжечок; 2 — «древо жизни»; 3 — передний мозговой парус; 4 — пластинка четверохолмия; 5 — водопровод мозга; 6 — ножка мозга; 7 — мост; 8 — IV желудочек, его сосудистое сплетение и шатер; 9 — продолговатый мозг.

составляющим так называемое древо жизни мозжечка (arbor vitae cerebelli). В основании древа жизни находится клиновидная выемка, являющаяся верхней частью полости IV желудочка; края этой выемки образуют его шатер. Крышей шатра служит червь мозжечка, а переднюю и заднюю его стенки составляют тонкие мозговые пластинки, известные под названием переднего и заднего мозговых парусов (vella medullare anterior et posterior).

Представляют интерес некоторые сведения об архитектонике мозжечка, дающие основания для суждения о функции его компонентов. У коры мозжечка есть два клеточных слоя: внутренний — зернистый, состоящий из мелких клеток-зерен, и наружный — молекулярный. Между ними расположен ряд крупных грушевидных клеток, носящих имя описавшего их чешского ученого И. Пуркинье (Purkinje I., 1787-1869).

В кору мозжечка импульсы поступают по проникающим в нее из белого вещества мшистым и ползучим волокнам, составляющим афферентные пути мозжечка. По мшистым волокнам импульсы, поступающие из спинного мозга, вестибулярных ядер и ядер моста, передаются на клетки зернистого слоя коры. Аксоны этих клеток вместе с ползучими волокнами, проходящими через зернистый слой транзитом и несущими в мозжечок импульсы от нижних олив, доходят до поверхностного, молекулярного слоя мозжечка. Здесь аксоны клеток зернистого слоя и ползучие волокна Т-образно делятся, причем в молекулярном слое их разветвления принимают направление, продольное поверхности мозжечка. Импульсы, достигшие молекулярного слоя коры, пройдя через синаптические контакты, попадают на располагающиеся здесь же разветвления дендритов клеток Пуркинье. Далее они следуют по дендритам клеток Пуркинье к их телам, расположенным на границе молекулярного и зернистого слоев. Затем по аксонам тех же клеток, пересекающих зернистый слой, проникают в глубину белого вещества. Заканчиваются аксоны клеток Пуркинье в ядрах мозжечка. Главным образом в зубчатом ядре. Эфферентные импульсы, идущие от мозжечка по аксонам клеток, составляющих его ядра и принимающих участие в формировании мозжечковых ножек, покидают мозжечок.

Мозжечок имеет три пары ножек: нижнюю, среднюю и верхнюю. Нижняя ножка связывает его с продолговатым мозгом, средняя — с мостом, верхняя — со средним мозгом. Ножки мозга составляют проводящие пути, несущие импульсы к мозжечку и от него.

Червь мозжечка обеспечивает стабилизацию центра тяжести тела, его равновесие, устойчивость, регуляцию тонуса реципрокных мышечных групп, главным образом шеи и туловища, и возникновение при этом физиологических мозжечковых синергий, стабилизирующих равновесие тела.

Для успешного поддержания равновесия тела мозжечок постоянно получает информацию, проходящую по спиноцеребеллярным путям от проприоцепторов различных частей тела, а также от вестибулярных ядер, нижних олив, ретикулярной формации и других образований, участвующих в контроле за положением частей тела в пространстве. Большинство афферентных путей, идущих к мозжечку, проходит через нижнюю мозжечковую ножку, часть их расположена в верхней мозжечковой ножке.

Импульсы проприоцептивной чувствительности, идущие к мозжечку, как и другие чувствительные импульсы, следуя по дендритам первых чувствительных нейронов, достигают их тел, расположенных в спинномозговых узлах. В дальнейшем импульсы, идущие к мозжечку по аксонам тех же нейронов, направляются к телам вторых нейронов, которые располагаются во внутренних отделах основания задних рогов, формируя так называемые столбы Кларка. Аксоны их попадают в латеральные отделы боковых канатиков спинного мозга, где и образуют спиномозжечковые проводящие пути, при этом часть аксонов попадает в боковой столб той же стороны и формирует там задний спиномозжечковый путь Флексига (tractus spinocerebellaris posterior). Другая часть аксонов клеток задних рогов переходит на другую сторону спинного мозга и попадает в противоположный боковой канатик, образуя в нем передний спиномозжечковый путь Говерса (tractus spinocerebellaris anterior). Спиномозжечковые пути, увеличиваясь в объеме на уровне каждого спинального сегмента, поднимаются до продолговатого мозга.

В продолговатом мозге задний спиномозжечковый путь отклоняется в ла- теральном направлении и, пройдя через нижнюю мозжечковую ножку, проникает в мозжечок. Передний спиномозжечковый путь проходит транзитом через продолговатый мозг, мост мозга и достигает среднего мозга, на уровне которого совершает свой второй перекрест в переднем мозговом парусе и проходит в мозжечок через верхнюю мозжечковую ножку.

Таким образом, из двух спинномозговых путей один ни разу не подвергается перекресту (неперекрещенный путь Флексига), а другой переходит на противоположную сторону дважды (дважды перекрещенный путь Говерса). В результате оба проводят импульсы от каждой половины тела, преимущественно к гомолатеральной половине мозжечка.

Кроме спиномозжечковых путей Флексига, через нижнюю мозжечковую ножку импульсы к мозжечку проходят по вестибуломозжечковому пути (tractus vestibulocerebellaris), начинающемуся главным образом в верхнем вестибулярном ядре Бехтерева, и по оливомозжечковому пути (tractus olivocerebellaris), идущему от нижней оливы. Часть аксонов клеток тонкого и клиновидного ядер, не принимающих участие в формировании бульботаламического тракта, в виде наружных дугообразных волокон (fibre arcuatae externae) также попадает в мозжечок через нижнюю мозжечковую ножку.

Через свои средние ножки мозжечок получает импульсы из коры больших полушарий мозга. Эти импульсы проходят по корково-мостомозжечковым путям, состоящим из двух нейронов. Тела первых нейронов располагаются в коре больших полушарий, главным образом в коре задних отделов лобных долей. Аксоны их проходят в составе лучистого венца, передней ножки внутренней капсулы и заканчиваются в ядрах моста. Аксоны клеток вторых нейронов, тела которых расположены в собственных ядрах моста, переходят на его противоположную сторону и составляют после перекреста среднюю мозжечковую ножку, заканчивающуюся в противоположном полушарии мозжечка.

Часть импульсов, возникших в коре больших полушарий мозга, достигает противоположного полушария мозжечка, принося информацию не о произведенном, а лишь о намечаемом к выполнению активном движении. Получив такую информацию, мозжечок моментально высылает импульсы, корригирующие произвольные движения, главным образом, путем погашения инерции и наиболее рациональной регуляции тонуса реципрокных мышц — мышц-агонистов и антагонистов. В результате создается своеобразная эйметрия, делающая произвольные движения четкими, отточенными, лишенными нецелесообразных компонентов.

Пути, выходящие из мозжечка, состоят из аксонов клеток, тела которых формируют его ядра. Большинство эфферентных путей, в том числе пути, идущие от зубчатых ядер, покидают мозжечок через его верхнюю ножку. На уровне нижних бугров четверохолмия совершается перекрест эфферентных мозжечко- вых путей (перекрест верхних мозжечковых ножек Вернекинга). После перекреста каждый из них достигает красных ядер противоположной стороны среднего мозга. В красных ядрах мозжечковые импульсы переключаются на следующий нейрон и дальше движутся по аксонам клеток, тела которых заложены в красных ядрах. Эти аксоны формируются в красноядерно-спинномозговые проводящие пути (tracti rubro spinalis), пути Монакова, которые вскоре после выхода из красных ядер подвергаются перекресту (перекрест покрышки или перекрест Фореля), после чего спускаются в спинной мозг. В спинном мозге красноядерноспинномозговые пути располагаются в боковых канатиках; составляющие их волокна заканчиваются у клеток передних рогов спинного мозга.

Весь эфферентный путь от мозжечка до клеток передних рогов спинного мозга можно назвать мозжечково-красноядерно-спинномозговым (tractus cerebello-rubrospinalis). Он дважды совершает перекрест (перекрест верхних мозжечковых ножек и перекрест покрышки) и в итоге связывает каждое полушарие мозжечка с периферическими мотонейронами, находящимися в передних рогах гомолатеральной половины спинного мозга.

Из ядер червя мозжечка эфферентные пути идут в основном через нижнюю мозжечковую ножку к ретикулярной формации ствола мозга и вестибулярным ядрам. Отсюда по ретикулоспинномозговым и вестибулоспинномозговым путям, проходящим по передним канатикам спинного мозга, они также достигают клеток передних рогов. Часть импульсов, идущих от мозжечка, пройдя через вестибулярные ядра, попадает в медиальный продольный пучок, доходит до ядер III, IV и VI черепных нервов, обеспечивающих движения глазных яблок, и оказывает влияние на их функцию.

Подводя итог, необходимо подчеркнуть следующее:

1. Каждая половина мозжечка получает импульсы в основном а) из гомолатеральной половины тела, б) из противоположного полушария мозга, имеющего кортико-спинальные связи с той же половиной тела.

2. От каждой половины мозжечка эфферентные импульсы направляются к клеткам передних рогов гомолатеральной половины спинного мозга и к ядрам черепных нервов, обеспечивающих движения глазных яблок.

Такой характер мозжечковых связей позволяет понять, почему при поражении одной половины мозжечка мозжечковые расстройства возникают преимущественно в той же, т.е. гомолатеральной, половине тела. Это особенно отчетливо проявляется при поражении полушарий мозжечка.

В ходе эволюции мозжечок развивался путем удвоения базовых модулей

Мозжечок — часть головного мозга позвоночных животных, занимающая всего 10% его объема, но при этом содержащая половину всех его нейронов. Так что мозжечок представляет очевидный интерес для нейробиологов, хотя информации о его структуре, функциях и эволюции на удивление мало. Этот пробел был в некоторой степени восполнен новым исследованием, выполненным командой из Стэнфордского университета. Разобравшись в экспрессии генов отдельных нейронов мозжечка, они выявили структурно-функциональную единицу его строения — унифицированный модуль. Этот модуль снабжен стандартным набором из трех классов тормозящих нейронов и двух классов возбуждающих нейронов. Эволюция мозжечка шла, по-видимому, за счет удвоения таких модулей и дальнейшей их специализации. У человека один из модулей — зубчатое ядро — оказался весьма специализированным, утратив один из классов возбуждающих нейронов за счет увеличения числа нейронов другого класса.

Мозжечок — часть древнего ствола мозга, которая отвечает за моторную функцию тела и поддержание тонуса. В последнее десятилетие стало понятно, что с работой мозжечка связан процесс обучения, организация памяти, внутренняя модель себя и, возможно, другие когнитивные функции.

Мозжечок присутствует у всех челюстноротых позвоночных. Он состоит из наружной коры с многочисленными извилинами и отдельных внутренних ядер. Кора слагается из трех слоев с различными морфологическими типами нейронов, несущими импульсы из остальных частей головного и спинного мозга. В толще белого вещества мозжечка находятся скопления серого вещества — ядра, именно к ним и идет информация от нейронов коры. В каждой половине мозжечка различают зубчатое, пробковидное, шаровидное ядра и ядро шатра (рис. 1). Кора относительно консервативна у позвоночных, то есть, несмотря на увеличение размеров от рыб к млекопитающим, нейронные пути в ней организованы более или менее сходным образом.

С ядрами мозжечка все по-другому. У бесчелюстных позвоночных (это известные всем миноги и миксины) мозжечок имеется, однако в нем присутствует лишь предшественник коры, а ядер нет. У хрящевых рыб и амфибий имеется одна пара мозжечковых ядер (ядра шатра), у рептилий и птиц — две пары (нет зубчатого ядра), а у млекопитающих к имеющимся двум парам добавляется еще одна пара зубчатых ядер (у плацентарных млекопитающих пробковидное и шаровидное ядра объединены в одно). У человека зубчатое ядро сильно разрастается, оно в 17 раз больше, чем у других млекопитающих. Исходя из этого, имеет смысл соотнести эволюцию мозжечка с эволюцией его ядер.

Это проделали нейробиологи из Стэнфордского университета под руководством Ликуна Луо (Liqun Luo) и Стивена Куэйка (Stephen Quake). Как это бывает со всеми современными значительными публикациями по нейробиологии, потребовалась огромная по масштабу работа. И просто трудоемкая и аккуратная, но и совершенно новаторская. От анатомии и морфологии, от тканей и нейронных проекций ученые сдвинулись на клеточный уровень анализа. Решено было изучать экспрессию генов в ядрах мозжечка, но не в тканях и слоях, как это делали прежде, а в его отдельных клетках. В итоге получилась топография экспрессии с очень высоким разрешением. В любых научных исследованиях увеличение разрешения дает удивительные результаты, так вышло и на этот раз.

Начали с мозжечка крысы. Сначала с помощью точечных инъекций (для визуализации использовали специальный вирусный носитель со встроенным светящимся белком, подробности метода описаны в статье S. W. Oh et al., 2014. A mesoscale connectome of the mouse brain) в ядра мозжечка посмотрели, куда из них идут аксоны. Даже без всяких генов выявилась любопытная картина. Проекции из каждого ядра оказались сходными, то есть аксоны направляются в одни и те же области мозга. Но! — области их окончаний хоть и находятся рядом, однако сдвинуты относительно друг друга. В этом смысле проекции зубчатого и промежуточного ядра больше схожи между собой, чем с ходом аксонов ядер шатра. Результат интригующий, но на этом этапе не стало яснее, что бы такой сдвиг проекций мог означать.

Для решения этой загадки нейробиологи отобрали побольше нейронов из каждого ядра, и уже в каждом отдельном нейроне посмотрели экспрессию генов. Даже неудобно, что вся эта колоссальная работа обрисована одним предложением — ее подробное описание лучше посмотреть в разделе «Методы» обсуждаемой статьи, так как она включает многоступенчатый процесс специальной окраски клеток, отделения клеточных ядер, а затем создание комплементарных кусочков ДНК на одноцепочечной матрице. Как оказалось, в каждом ядре мозжечка существует четыре основных типа экспрессии — три тормозящих и один возбуждающий. Во всех трех ядрах мозжечка набор тормозящих нейронов одинаковый. Зато возбуждающие нейроны различаются весьма значительно, формируя целых 15 транскриптомных типов. При этом в каждом ядре мозжечка свой набор транскриптомных типов. Так же, как и в картине аксонных проекций, промежуточное ядро и зубчатое больше похожи друг на друга по характеру транскрипции, чем на ядро шатра.

На этом этапе работы задачка с ядрами мозжечка запуталась еще больше: мало того, что проекции нейронов сдвинуты друг относительно друга, так еще и возбуждающие нейроны в каждом ядре свои.

Ученые рассудили следующим образом. Если ядра мозжечка происходит от одного предшественника — наиболее древнего ядра шатра, то и клеточные транскриптомные типы тоже должны иметь предковый транскриптомный тип, общий для всех. Данную гипотезу можно проверить, построив кладограмму транскриптомных типов по набору различий в экспрессии (рис. 2). На этой кладограмме выделились два класса транскриптомов (обозначенных в работе буквами A и B). Нейроны этих классов, как выяснилось, различаются не только по картине экспрессии генов, но еще по разнообразию физиологических свойств (последнее естественно следует из различий в экспрессии). Что важно, нейроны классов A и B присутствуют в каждом ядре мозжечка — от одного до трех типов нейронов обоих классов в каждом ядре. Распределение классов A и B по ядрам нигде не обнаруживает специфической картины. Авторы работы предположили, что клетки обоих классов могли самостоятельно специализироваться в каждом из ядер, иначе распределение транскриптомных типов было бы единообразным во всех ядрах, как это получилось с тормозящими нейронами.

Ключевой вопрос здесь — за счет каких процессов клетки классов A и B дивергировали? Авторы привлекли к анализу еще один блок информации, касающийся подразделений самих ядер. Известно, что ядрах мозжечка есть свои функционально-морфологические подразделения. Ядро шатра делится на три части, промежуточное ядро — на две части, а зубчатое не имеет подразделений. Только когда авторы наложили картину клеточных типов на эти подразделения, кое-что стало проясняться. Каждому подразделению ядра соответствует специфический набор нейронов из классов A и B, по одному из каждого класса. Если построить филогенетические деревья по транскриптомам (признаками будут транскриптомы) и по их топологии в подразделениях ядер (признаками будут локализации типов транскриптомов), то в обоих случаях получатся деревья с двумя корнями — один для класса A, а другой — для класса B. Это значит, что в предковом прообразе мозжечкового ядра присутствовали нейроны обоих транскриптомных классов. Авторы выводят отсюда новое понимание подразделений мозжечка — это цитоархитектурные единицы, несущие стандартный набор нейронов: три класса унифицированных тормозящих нейронов и два класса специфических возбуждающих нейронов.

Итак, теперь в рассуждениях об эволюции ядер уже можно опираться на эти базовые структурно-функциональные единицы. Если эволюция мозжечка шла с упором на эти базовые подразделения, то они должны обнаружиться и у других позвоночных. Исследователи рассмотрели мозжечки курицы и людей: курицу взяли как пример менее продвинутых позвоночных, а человека — в качестве эволюционно продвинутого позвоночного по сравнению с крысой.

В мозжечке курицы имеется только ядро шатра и промежуточное ядро. При этом ядро шатра подразделяется на три части, как и соответствующее ядро крысы, а промежуточное ядро не разделяется на видимые части. В этих ядрах рассмотрели экспрессию в отдельных нейронах по той же схеме, что и у крысы. У курицы нашлись те же транскриптомные классы A и B возбуждающих нейронов и те же классы тормозящих нейронов. Их локализация повторяла картину распределения классов A и B в мозжечке крысы. Также в ростральной части мозжечка обнаружилась небольшая зона, никак анатомически не обозначенная, с нейронами, экспрессирущимися по типу зубчатого ядра крысы. И в ней тоже выявили нейроны классов A и B. Основываясь на этих данных, авторы заключили, что эволюция мозжечка шла за счет удвоения базовых субъединиц со стандартным набором нейронов, которые могли затем специализироваться.

Неожиданные результаты дал аналогичный анализ мозжечка человека, казалось бы изученного-переизученного медиками и анатомами (в обсуждаемой работе нейробиологи исследовали мозжечки трех умерших людей). У человека в ядре шатра и промежуточном ядре имеются, как выяснилось, те же транскриптомные классы возбуждающих нейронов и примерно те же ингибиторные классы нейронов (авторы отмечают, что число ингибиторных нейронов одного типа заметно увеличено). Но вот в зубчатом ядре, которое у человека существенно расширено, нейронов класса A не обнаружено. Из зубчатого ядра возбуждение передается только по нейронам класса B. В ходе становления человеческого мозга нейроны класса B вытеснили нейроны класса A.

Возбуждение из зубчатого ядра направляется в область таламуса, а оттуда идет в ассоциативные поля лобной доли коры мозга, ответственные за формирование пространственной рабочей памяти, образов, точных расчетов, аппроксимаций и многого другого. Также проекции из зубчатого ядра находятся в связанных с речью зоне Брока и области Вернике, зоне островка, оформляющего в частности, чувства отвращения и эмпатии, а также ощущения собственного тела и движений. Все эти функции у человека получили наивысшее развитие, так что не удивительно, что усиленно развивались все области мозга, обслуживающие данные функции. А это не только лобная кора, центры речи и островок, но и области, откуда в них поступают сигналы, в частности, из зубчатого ядра. По всей видимости, нейроны класса B наилучшим образом подходят для передачи сигналов из мозжечка в кору больших полушарий и таламус. Поэтому с развитием коры именно класс B начал умножаться ускоренными темпами и стал доминирующим в зубчатом ядре.

Подытожим результаты этой огромной работы. На старте исследований было известно, что число парных ядер мозжечка по ходу эволюции позвоночных увеличивается от нуля у бесчелюстных рыб, до двух у птиц и рептилий и до трех-четырех у млекопитающих, и, кроме того, что у человека сильно увеличивается одно из ядер. Ученые решили классифицировать нейроны в ядрах мозжечка по набору работающих генов (по их экспрессии или по их транскриптому). Они выяснили, что во всех ядрах мозжечка имеется три класса ингибиторных нейронов и один — возбуждающих нейронов. Ингибиторные нейроны всюду относительно сходны, а вот возбуждающих нейронов нашлось 15 типов. Эти 15 типов распадаются на два класса (A и B), различные не только по транскриптому, но и по своим физиологическим свойствам. Во всех ядрах обязательно присутствуют и нейроны класса A, и нейроны класса B, однако в каждом из подразделений ядер нейроны относятся к разным типам.

Отсюда следует два вывода. Первый: эволюционирующей единицей мозжечка является подразделение ядра, имеющее унифицированный набор исходящих нейронов — ингибиторные, принадлежащие к трем классам, и возбуждающие, принадлежащие к двум классам. Второй вывод касается эволюции мозжечка: она шла за счет удвоения базовой единицы и ее дальнейшей специализации. И наконец, в человеческой линии эволюции мозга наибольшее развитие получило одно из ядер мозжечка, зубчатое, и только один из классов возбуждающих нейронов, класс B. Это пример резкой специализации функций мозжечка. А обсуждаемое исследование сильно меняет наши представления о мозжечке и его эволюции.

Источник: Justus M. Kebschull, Ethan B. Richman, Noam Ringach, Drew Friedmann, Eddy Albarran, Sai Saroja Kolluru, Robert C. Jones, William E. Allen, Ying Wang, Seung Woo Cho, Huaijun Zhou, Jun B. Ding, Howard Y. Chang, Karl Deisseroth, Stephen R. Quake, Liqun Luo. Cerebellar nuclei evolved by repeatedly duplicating a conserved cell-type set // Science. 2020. DOI: 10.1126/science.abd5059.

Елена Наймарк

ядро шатра мозжечка — это… Что такое ядро шатра мозжечка?

ядро шатра мозжечка

см. Ядро шатра.

Большой медицинский словарь. 2000.

• ядро шатра
• ядро шва

Смотреть что такое «ядро шатра мозжечка» в других словарях:

• ядро шатра — (n. fastigii, PNA, BNA, JNA; син.: Келликера ядро, Я. кровельное, Я. шатра мозжечка) Я., расположенное в черве мозжечка над крышей IV желудочка и связанное с преддверными Я …   Большой медицинский словарь

• Ядро шатра — – глубоко расположенное ядро мозжечка, которое получает информацию от червя мозжечка, а затем направляет её вестибулярному ядру и моторным ядрам ретикулярной формации …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

• ЯДРО ШАТРА — Глубоко расположенное ядро мозжечка, которое получает информацию от червя мозжечка и посылает ее вестибулярному ядру и моторным ядрам ретикулярной формации …   Толковый словарь по психологии

• Ядро — I Ядро ( а) ц.н.с. (nucleus, PNA) скопление серого вещества в определенном участке ц.н.с., обеспечивающее выполнение определенных функций. Ядра базальные (n. basales, PNA; син.: ганглии базальные устар., Я. подкорковые) Я., расположенные в… …   Медицинская энциклопедия

• ВЕСТИБУЛЯРНОЕ ЯДРО — Ядро в мозжечке, которое получает информацию из различных других частей мозжечка, включая ядро шатра и клочково узелковую долю, и проецируется на спинной мозг …   Толковый словарь по психологии

• Вестибулярное ядро — ядро в мозжечке, получающее информацию из других структур мозжечка (ядра шатра, клочковато узелковой доли) и, в свою очередь, проецирующееся на спинной мозг …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

• Атакси́и — (греч. ataxia отсутствие порядка, беспорядочность; синоним инкоординация) нарушение координации (согласованности действия) различных мышц, проявляющееся расстройством статических функций и целенаправленных движений. Для целесообразного выполнения …   Медицинская энциклопедия

• Червь — – часть мозжечка, расположенная на средней линии. Слуховая и зрительная информация поступает сюда из крыши ствола мозга, кожная и кинестетическая информация – из спинного мозга. Червь проецирует свои волокна через ядро шатра мозжечка и в конечном …   Энциклопедический словарь по психологии и педагогике

• Кёлликер (Kölliker) Альберт — (1817—1905), немецкий гистолог, эмбриолог, иностранный член корреспондент Петербургской Академии наук (1858). Родился в Швейцарии. Ученик И. Мюллера и Я. Генле. Предложил гистологическую классификацию тканей организма (1852). Фундаментальное …   Большой Энциклопедический словарь

• Кёлликер А. — КЁЛЛИКЕР (Kölliker) Альберт (1817–1905), нем. гистолог, эмбриолог, ин. ч. к. Петерб. АН (1858). Род. в Швейцарии. Ученик И. Мюллера и Я. Генле. Предложил гистологич. классификацию тканей организма (1852). Фундам. руководство по истории… …   Биографический словарь

срс анатомия мозжечок — Docsity

Презентация на тему: Проекция ядер мозжечка и его клиническое значение Подготовил Пирназаров.Ж Приняла Орынгалиева.Н Мозжечок У человека располагается позади продолговатого мозга и варолиева моста, под затылочными долями полушарий головного мозга. Посредством трёх пар ножек мозжечок получает информацию из коры головного мозга, базальных ганглиев экстрапирамидной системы, ствола головного мозга и спинного мозга. Хоть мозжечок и связан с корой головного мозга, его деятельность не контролируется сознанием. Мозжеч ко́к (лат. cerebellum — дословно «малый мозг») — отдел головного мозга позвоночных, отвечающий за координацию движений, регуляцию равновесия и мышечного тонуса. а б в Ядра мозжечка Ядра мозжечка представляют собой парные скопления серого вещества, залегающие в толще белого, ближе к середине, то есть червю мозжечка. Различают следующие ядра: 1. зубчатое (лат. nucleus dentatus) залегает в медиальнонижних участках белого вещества. Это ядро представляет собой волнообразно изгибающуюся пластинку серого вещества с небольшим перерывом в медиальном отделе, который получил название ворот зубчатого ядра (лат. hilum nuclei dentati). Зубчатое ядро похоже на ядро оливы. Это ). Зубчатое ядро похоже на ядро оливы. Это сходство не случайно, так как оба ядра связаны проводящими путями, оливомозжечковыми волокнами (лат. fibrae olivocerebellares), и каждая извилина одного ядра аналогична извилине другого. 2. пробковидное (лат. nucleus emboliformis) расположено медиально и параллельно зубчатому ядру. 3. шаровидное (лат. nucleus globosus) залегает несколько медиальнее пробковидного ядра и на разрезе может быть представлено в виде нескольких небольших шариков. 4. ядро шатра (лат. nucleus fasti). Зубчатое ядро похоже на ядро оливы. Это gii) локализуется в белом веществе червя, по обеим сторонам от его срединной плоскости, под долькой язычка и центральной долькой, в крыше IV желудочка. Ядро шатра, являясь самым медиальным, располагается по бокам от средней линии в области, где в мозжечок вдаётся шатёр. Латеральнее него находятся соответственно шаровидное, пробковидное и зубчатое ядра. Ядра мозжечка ‘отостажиту сои слизи 1 Ромеыг Сосраз реакллции ели т : } м «ронял Хх } [77 0 ИЯ > УД 4 Нетйзвейит селёьеН | » ве А- М. < \ 7 а © > з ро са \ 72 о к « Нурорнуив з 2 С > в «Обипонмыя сего» » * ы. м Роя = и — ат ы г визе ри Паикжерке 5 = ь [= С 6 и с А Маш оцапама у — Моеешь обчаль 4 —— РИмае мещан С А Нетиюрйогиит ездеттае гой селезе / Млкиз Чспбиих 1. ядро шатра (п.Разией) — регуляция работы вестибулярного аппарата; 2. пробковидное ядро (п.еттоШогии$) регуляция работы мыпщ шеи и туловища; 3. шаровидное ядро (п.°10605и$) 4. зубчатое ядро (п.епа5) — регуляция работы мышц конечностей. Саидайе побеи Ядра мозжечка Влигтлай сарае Трали »‚ Сапебейаг редыпс!е5 Зирепот Мачю Зубчатое 2 ядро Пробковидное ядро >. — Шаровидное „ | ядро Ядро Миндалина | шатра (долька полушария) Клиническое значение мозжечка • Названные ядра мозжечка имеют различный филогенетический возраст: nucleus fasti). Зубчатое ядро похоже на ядро оливы. Это gii относится к самой древней части мозжечка – flocculus (archicerebellum), связанной с вестибулярным аппаратом; nuclei emboliformis et globosus – к старой части (paliocerebellum), возникшей в связи 5 движениями туловища, и nucleus dentatus – к самой молодой (neocerebellum), развившейся в связи с передвижением при помощи конечностей. Поэтому при поражении каждой из этих частей нарушаются различные стороны двигательной функции, соответствующие различным стадиям филогенеза, а именно: при повреждении флоккулондулярной системы и ее ядра шатра нарушается равновесие тела. При поражении червя и соответствующих ему пробковидного и шаровидного ядер нарушается работа мускулатуры шеи и туловища, при поражении полушарий и зубчатого ядра – работа мускулатуры конечностей. древо жизни 5″ мозжечка горизонтальный разрез • Роль взаимодействия коры лобной области мозга и мозжечка проявляется при частичных повреждениях последнего. Полное уда ление мозжечка приводит к гибели человека. После операции час тичного удаления мозжечка возникают симптомы его повреждения (тремор, атаксия, астения и т.д.), затем эти симптомы исчезают. Если на фоне исчезновения мозжечковых симптомов нарушается функция лобных долей мозга, то они (симптомы) возникают вновь. Следовательно, кора лобного мозга компенсирует расстройства, вы зываемые повреждением мозжечка. Механизм этой компенсации реализуется через лобномостомозжечковый тракт. • Мозжечок за счет влияния на сенсомоторную кору может изме нять уровень тактильной, температурной, зрительной чувствитель ности. Оказалось, что повреждение мозжечка снижает уровень вос приятия критической частоты мельканий света (наименьшая частота мельканий, при которой световые стимулы воспринимаются не как отдельные вспышки, а как непрерывный засвет). • Удаление мозжечка приводит к ослаблению силы процессов воз буждения и торможения, нарушению баланса между ними, развитию инертности. Выработка двигательных условных рефлексов после уда ления мозжечка затрудняется, особенно в случаях формирования локальной, изолированной двигательной реакции. Точно также за медляется выработка пишевых условных рефлексов, увеличивается скрытый (латентный) период их проявления. Повреждения мозжечка При повреждениях мозжечка ярче всего проявляется невозмож ность выполнения нужного порядка, последовательности движений. Проявлениями атаксии являются адиадохокинез, асинергия, пьяная-шаткая походка. При адиадохокинезе человек не способен быстро вращать ладони вниз-вверх. При асинергии мышц он не способен сесть из положения лежа без помощи рук. Пьяная походка харак теризуется тем, что человек ходит, широко расставив ноги, шатаясь из стороны в сторону от линии ходьбы. Врожденных двигательных актов у человека не так уж много (например, сосание), большинство же движений выучиваются человеком во время жизни и становятся автоматическими: ходьба, письмо и т.д. Когда нарушается функция мозжечка, движения становятся неточными, негармоничными, раз бросанными, часто не достигают цели. Поскольку повреждение мозжечка ведет к расстройствам движе ний, которые были приобретены человеком в результате обучения, можно сделать вывод, что сам процесс обучения реализовывался с участием мозжечковых структур и, следовательно, мозжечок прини мает участие в организации процессов высшей нервной деятельнос ти. При повреждении мозжечка имеет место повышение тонуса мышц разгибателей. Походка при мозжечковых расстройствах Удаление или повреждение мозжечка Удаление мозжечка приводит к ослаблению силы процессов воз буждения и торможения, нарушению баланса между ними, развитию инертности. Выработка двигательных условных рефлексов после уда ления мозжечка затрудняется, особенно в случаях формирования локальной, изолированной двигательной реакции. Точно также за медляется выработка пищевых условных рефлексов, увеличивается скрытый (латентный) период их проявления. Мышечные сокращения, сосудистый тонус, обмен веществ, изме нения чувствительности к раздражениям и т.д. реагируют на воз буждение или повреждение мозжечка также, как на это реагирует симпатическая система, т.е. при раздражении мозжечка происходит активация систем организма по типу симпатической реакции, а при повреждении его — превалируют противоположные по характеру эффекты.

Нарушения мозжечково-корковых путей связали с аутистическим поведением

Peter T. Tsai et al. / Nature Neuroscience, 2020

У мышей с расстройством аутистического спектра обнаружили нарушение функциональной связи между медиальной префронтальной корой и мозжечком. Как говорится в статье, опубликованной в Nature Neuroscience, эта связь начинается от коры полушарий и червя мозжечка, идет через ядра мозжечка и вентромедиальный таламус и заканчивается в медиальной префронтальной коре больших полушарий мозга. При активации этого пути мыши проявляли классические симптомы расстройства: меньше взаимодействовали с сородичами и совершали повторяющиеся действия. Напротив, стимуляция нейронов полулунной дольки мозжечка снижала асоциальное поведение, а активация нейронов в задней части червя мозжечка устраняло повторяющееся поведение у самцов мышей. Изменения структур мозга, через которые проходит этот путь, наблюдались и у людей с расстройством аутистического спектра.

Точных причин возникновения расстройства аутистического спектра (РАС) никто не знает. В материале «Дети дождя» мы рассказывали про некоторые факторы риска, которые могут привести к развитию этого расстройства. Проявляться оно может по-разному, однако два основных симптома, позволяющих врачу заподозрить расстройство у ребенка, — это сложности в общении и часто повторяющиеся действия. Например, ребенок может часами крутить офисное кресло без остановки, но не может поддержать простой диалог. Во взрослом возрасте это проявляется отсутствием хотя бы элементарной эмпатии и разделения интересов партнера по общению.

Нейрофизиологические основы РАС также до сих пор остаются малоизученными. Ряд исследований указывает на вклад мозжечковой дисфункции в развитие симптомов аутизма у мышей, в том числе из-за делеции гена Tsc1 в клетках Пуркинье. Во многих исследованиях были подробно описаны объемные изменения в задней части червя и в верхней полулунной дольке у детей с РАС; при этом они коррелировали и с тяжестью расстройства.

Питер Цай (Peter T. Tsai) с коллегами из Юго-западного медицинского центра Университета Техаса решили проверить, влияют ли нарушения активности мозжечка на работу медиальной префронтальной коры — участка мозга, который руководит когнитивными функциями у мышей с мутацией гена Tsc1 в клетках Пуркинье. Ученые предположили, что у таких мышей связь между верхней полулунной долькой мозжечка и левой прелимбической областью медиальной префронтальной коры может быть нарушена.

Чтобы изучить степень связи между поврежденным структурами и проявлениями РАС у мышей, ученые использовали метод структурной ковариации. Этот метод основан на анализе изображений функциональной или диффузионной МРТ участков мозга. При изучении группы из 94 мышиных линий с мутациями в генах, связанных с РАС, ученые выявили нарушенную структурную ковариацию между верхней полулунной долькой мозжечка и левым прелимбической областью медиальной префронтальной коры у мышей с РАС по сравнению с контрольной группой (р < 0,05).

Также ученые обнаружили повышенную частоту одиночных спайков в левой прелимбической области медиальной префронтальной коры у мышей с РАС (р < 0,0001). Такая картина указывает на снижение тормозящих эффектов мутантного мозжечка и увеличение нисходящей активности медиальной префронтальной коры.

Чтобы понять, какие еще структуры затрагивает исследуемый путь у мышей, ученые применяли методы флуоресцентного окрашивания. Они выяснили, что аксоны клеток Пуркинье, расположенных в верхней полулунной дольке, идут в зубчатое ядро мозжечка. Кроме того, при хемогенетическом ингибировании нейронов этого ядра уменьшалась частота одиночных спайков в медиальной префронтальной коре.

Проекция аксонов клеток Пуркинье из Rcrus1 в зубчатое ядро (LN)

Peter T. Tsai et al. / Nature Neuroscience, 2020

Частота регистрируемых импульсов в медиальной префронтальной коре у мышей с отключенным зубчатым ядром (Gi LN) ниже, чем у мышей с сохраненной связью (GFP LN)

Peter T. Tsai et al. / Nature Neuroscience, 2020

Так как почти все сигналы, поступающие в кору больших полушарий, проходят через таламус, ученые решили проверить, через какие области таламуса лежит путь, соединяющий мозжечок и медиальную префронтальную кору: флуоресцентный трейсер обнаружили в пределах левого таламуса.

Чтобы проверить, была ли активация нейронов в медиальной префронтальной коре под действием вентромедиального таламуса достаточной для аутистических поведенческих нарушений, ученые оптогенетически активировали нейроны таламуса. Активация каналородопсина-2 в нейронах вентромедиального таламуса, идущих в левую прелембическую область медиальной префронтальной коры, привела к увеличению частоты одиночных спайков в левой прелимбической области — это привело к проблемам в социализации и повторяющемуся поведению. А вот ингибирование этих нейронов облегчило повторяющееся поведение (р < 0,01) и улучшило социализацию (р < 0,001) у мутантных мышей. 

Ингибирование нейронов в верхней полулунной дольке или зубчатом ядре, напротив, только повышало социальную активность мышей, не влияя на повторяющееся поведение. Ученые, поэтому, предположили, что есть еще одна часть мозжечка, которая ответственна как раз за развитие повторяющегося поведения у мутантных мышей.

При ингибировании клеток Пуркинье активность нейронов в левой прелимбической области медиальной префронтальной коры увеличивалась задней части червя мозжечка. Аксоны этих клеток идут в мозжечковое ядро шатра, затем путь идет в вентромедиальный таламус и заходит в ту же проекционную область таламуса в префронтальной медиальной коре, что и путь зубчатое ядро — медиальная префронтальная кора.

Хемогенетическое ингибирование клеток Пуркинье задних отделов червя мозжечка у мышей приводило к нарушениям как социальных взаимодействий, так и к усилению повторяющегося поведения. Хотя хемогенетическая стимуляция задних отделов червя не снижала социальный дефицит, она уменьшила проявления повторяющегося поведения. Эти результаты показывают, что стимуляция клеток Пуркинье в задних отделах червя мозжечка избирательно снижает проявления повторяющегося поведения у мышей.

Дополнительно ученые решили проверить, есть ли наблюдаемые структурные изменения у людей. Анализ МРТ 285 мужчин с РАС и 368 мужчин из контрольной группы указал на значимое (р = 0,012) нарушение структурной ковариации между верхней полулунной долькой и левой прямой извилиной в префронтальной коре у людей с РАС. С помощью группового многомерного анализа изображений фМРТ в состоянии покоя удалось обнаружить нарушения в мозжечке (р < 0,001), а также изменения функциональной связи верхней полулунной дольки и медиальной префронтальной коры (р < 0,001) у восьми мужчин с РАС по сравнению с контрольной группой того же возраста.

Таким образом, связи мозжечка с медиальной префронтальной корой, изменения в которых влекут за собой нарушения поведения при РАС, начинаются из верхней полулунной дольки задней доли мозжечка и заднего отдела червя и сходятся в медиальной префронтальной коре в области проекции вентромедиального таламуса. При этом нарушение пути от верхней полулунной дольки мозжечка к медиальной префронтальная коре приводит к нарушению социальных взаимодействий, а нарушение пути от червя мозжечка к медиальной префронтальной коре играет роль в повторяющемся поведении. Эти данные в перспективе могут быть использованы для разработки нейромодулирующего лечения соответствующих проявлений РАС.

Схема мозжечково-корковых путей, нарушения которых вызывают симптомы РАС

Peter T. Tsai et al. / Nature Neuroscience, 2020

Хоть РАС и нельзя полностью вылечить, можно бороться с его симптомами, среди которых иногда бывает агрессия. Ранее мы рассказывали про умный браслет, который по сердцебиению, температуре тела и движению руки предсказывает вспышку агрессии.

Вячеслав Гоменюк

MEDISON.RU — Ультразвуковая пренатальная диагностика ромбэнцефалосинапсиса

УЗИ сканер RS80

Эталон новых стандартов! Беспрецедентная четкость, разрешение, сверхбыстрая обработка данных, а также исчерпывающий набор современных ультразвуковых технологий для решения самых сложных задач диагностики.

Введение

Ромбэнцефалосинапсис (РЭС), как показывает название, является патологией ромбовидного мозга (rhombencephalon). В состав последнего входит мозжечок, мост и продолговатый мозг, окружающие ромбовидную ямку, которая является дном 4-го желудочка. РЭС — аномалия развития мозжечка, характеризующаяся отсутствием (или выраженной гипоплазией) червя и различным спектром неразделения структур мозжечка (полушарий, зубчатых ядер, ножек мозжечка — обычно верхних и средних).

Зубчатое ядро (nucleus dentatus) — самое крупное ядро мозжечка, расположенное внутри мозгового тела. Волокна от этого ядра в составе верхней ножки мозжечка соединяются с таламусом и красным ядром. Средние мозжечковые ножки, самые крупные по размеру, содержат волокна мостомозжечкового пути. Верхние мозжечковые ножки связывают мозжечок со средним мозгом (mesencephalon). Внутри среднего мозга расположен узкий канал, соединяющий 3-й и 4-й желудочки, — водопровод среднего мозга (aquaeductus mesencephali (cerebri)).

Диагностика ромбэнцефалосинапсиса основывается на визуализации аномальной картины мозжечка, для которой характерными признаками являются однолобарность и гипоплазия [1]. В то же время степень неразделенности структур мозжечка обусловливает различную визуальную картину ромбэнцефалосинапсиса. В случаях отсутствия разделения ножек мозжечка РЭС сопровождается различной степенью расширения боковых и 3-го желудочков, нарушением срединных структур и отсутствием картины полости прозрачной перегородки [1-4]. При частичном РЭС, для которого характерна сегментарная агенезия червя, частичное неразделение полушарий и зубчатых ядер при сохраненном разделении ножек, сопутствующая патология головного мозга не является характерной.

Ромбэнцефалосинапсис относится к некорригируемым нарушениям с очень плохим прогнозом, что делает необходимость возможно ранней пренатальной диагностики очень актуальной. До последнего времени диагностика ромбэнцефалосинапсиса у плода в основном была представлена в литературе, посвященной МРТ [1, 2, 5, 6]. Описания случаев ультразвуковой диагностики этой патологии при беременности являются редкими. В связи с этим представляем свой опыт пренатальной ультразвуковой диагностики различных форм РЭС.

Материалы и методы

В таблице 1 представлены характеристики наших пациенток с установленным диагнозом «РЭС плода».

Таблица 1. Характеристика пациенток.

N	Срок бер., нед., дни	Возраст, годы	Бер./роды	Диагноз при направлении
1	16	25	1	16 нед. Гидроцефалия
2	20,6	23	1	20 нед. Гидроцефалия
3	25,6	25	7/2	25 нед. Гидроцефалия
4	20	20	1	20 нед. Гипоплазия мозжечка

Ультразвуковое исследование нами проводилось с использованием трансабдоминального, а при необходимости и трансвагинального подходов. Применялись методики трехмерного реконструирования изображения, объемного контрастного изображения, мультиплоскостного анализа и цветового допплеровского картирования (ЦДК). Размеры мозжечка оценивались по нормативным значениям R. Snijders и К. Nicolaides [7], мозолистого тела — по R. Achiron и A. Achiron [8], нормативы крыши четверохолмия, диаметры среднего мозга и моста — по Leibovitz Z. и соавт. [9].

Таблица 2. Результаты УЗИ у плодов с РЭС.

N	Пол	Боковые желудочки, мм	3-й жел., мм	Серп	ППП	МТ	Мозжечок, мм	Червь	Диагноз при исследовании
1	Муж.	14	3,2	Сохранен	нет	—	12	нет	16 нед. РЭС, гидроцефалия (тривентрикулярная). Агенезия прозрачной перегородки.
2	Муж.	18	4,9	Нарушен в передних отделах	нет	есть	17	нет	20,6 нед. РЭС, гидроцефалия (тривентрикулярная).
3	Муж.	32	—	Нарушен в передних отделах	нет	—	19	нет	25,6 нед. РЭС, гидроцефалия (тривентрикулярная).
4	Жен.	7/7,9	2	Сохранен	норма	есть	15,3	частично	20 нед. РЭС частичный.

Результаты

При изучении анатомии головного мозга плода в режиме 2D с применением стандартных аксиальных срезов во всех наших случаях мозжечок выглядел в виде овального образования однородной структуры с поперечным размером, менее уровня 5 процентиля для соответствующего срока беременности. При этом отсутствовала межполушарная выемка и область повышенной эхогенности по срединной линии мозжечка, характерная для отражения червя (рис. 1). На коронарном срезе также обращала внимание округлая однолобарная форма гипоэхогенного мозжечка (рис. 2). Использование трансвагинального подхода позволяло визуализировать дополнительно волокнистые структуры субарахноидального пространства (рис. 2).

Рис. 1. Аксиальные срезы головного мозга плода. Отражена картина однолобарного гипоплазированного мозжечка во всех наблюдениях.

а) Наблюдение 1.

б) Наблюдение 2.

в) Наблюдение 3.

г) Наблюдение 4.

На эхограммах: М — мозжечок, 3v — 3-й желудочек.

Рис. 2. Корональные срезы головного мозга плода. Показан овальный контур мозжечка и волокнистые структуры субарахноидального пространства (стрелки).

а) Наблюдение 1, 3D.

б) Наблюдение 4, трансвагинально.

На эхограммах: М — мозжечок.

Анализ сохраненных трехмерных изображений позволил получить более детальные характеристики структур мозга плодов с РЭС. На среднесагиттальном срезе в наблюдениях 1, 2 и 4 (в наблюдении 3 получить качественно этот срез не удалось) отмечено наличие атипичной полукруглой формы шатра (fastigium) 4-го желудочка, гипоэхогенная структура мозжечка с контрастирующим наружным контуром (рис. 3). При этом в первых трех наблюдениях отмечено полное отсутствие структур червя, тогда как в наблюдении 4 по контуру 4-го желудочка выявлены гиперэхогенные структуры, расцененные как передние отделы червя. Наличие передних отделов червя отражает и ряд послойных срезов в режиме TUI (рис. 4). У плода в наблюдении 4 также обращает на себя внимание относительное расширение надмозжечковой цистерны, с линейными структурами, при нормальной ориентации намета мозжечка (рис. 4).

Рис. 3. Сагиттальные срезы головного мозга.

а) Наблюдение 2, 3D. На эхограмме: 1 — боковой желудочек, 3v — 3-й желудочек, стрелки — контур мозжечка, пунктирная линия — шатер.

б) Наблюдение 4. На эхограмме: М — мозжечок.

Рис. 4. Серия аксиальных срезов головного мозга в режиме 3D (наблюдение 4).

На эхограмме: М — мозжечок, 4v — четвертый желудочек, короткие стрелки — фрагменты червя.

В наблюдениях 1-3 имело место расширение боковых желудочков до 14, 18 и 32 мм соответственно (рис. 5), 3-го желудочка — до 3,2 и 4,9 мм и отсутствие картины полости прозрачной перегородки (ПП). При этом в наблюдениях 2 и 3 отмечалось также нарушение срединных структур мозга и слияние лобных рогов. Мозолистое тело было выявлено в наблюдении 2, что было констатировано по наличию его артерии (рис. 2.1).

Рис. 5. Аксиальные срезы головного мозга. Показано расширение боковых желудочков мозга при полной форме РЭС и картина серпа мозга.

а) Наблюдение 1.

б) Наблюдение 2, 3D.

в) Наблюдение 3.

При частичном РЭС в наблюдении 4 картины желудочковой системы (затылочные рога боковых желудочков — 7 и 7,9 мм, 3-й желудочек — до 2 мм), комплекса «полость прозрачной перегородки (ППП — 3,4 мм) — мозолистое тело (20,8 мм)», борозд мозга (глубина сильвиевой борозды — 7 мм), длины крыши четверохолмия (8,3 мм), водопровода, передне-задних диаметров мезенцефалона (11 мм) и моста (7,9 мм) соответствовали норме (рис. 6).

Рис. 6. Сагиттальный срез головного мозга у плода (3D) в наблюдении 4.

На эхограмме: М — мозжечок, Ц — цистерна, стрелка короткая — намет мозжечка, стрелка длинная — 4-й желудочек.

Измерения: 1 — мозолистое тело, 2 — крыша четверохолмия, 3 — мезэнцефалон, 4 — мост.

При исследовании остальных структур плодов и провизорных органов патологии не отмечено.

Во всех наших наблюдениях семьи приняли решение о прерывании беременности.

Обсуждение

Характерными признаками для пренатальной диагностики ромбэнцефалосинапсиса являются однолобарность и гипоплазия мозжечка с отсутствием, полным или частичным, червя.

В обзоре наибольшего количества РЭС (42 случая диагностики этой патологии у пациентов в возрасте от 0 до 4 лет), по базе PubMed, приведенной в статье G.E. Ishak и соавт. [10], формы РЭС были дифференцированы в зависимости от спектра неразделения мозжечка. При полной форме отсутствует весь червь. Неполная (парциальная) форма характеризуется отсутствием различных отделов червя: наиболее часто задних, менее часто передних и наиболее редко — узелка (nodulus).

Ромбэнцефалосинапсис может быть изолированным или в сочетании с другими нарушениями, как ЦНС, так и других органов. При этом наиболее распространенным является синдром Gomez — Lopez — Hernandez (GLH) [5, 11], сочетание РЭС с ассоциацией VACTERL, с голопрозэнцефалией. Также ассоциированными нарушениями при РЭС являются гидроцефалия, дисгенезия мозолистого тела, септо-оптическая дисплазия и нарушения развития извилин и борозд, которые могут встречаться в различных сочетаниях [1]. Из экстракраниальных аномалий плода описана патология позвоночника, фалангиальные дефекты, отсутствие лучевой кости, множественные краниальные шовные синостозы, патология сердечно-сосудистой, дыхательной и мочевыделительной систем [12].

Рассмотрим УЗ-признаки РЭС. Пусковым признаком для ультразвуковой диагностики РЭС плода является получение картины однолобарного и уменьшенного мозжечка. Подчеркнем необходимость при этом применения единых нормативов размеров мозжечка. При выявлении гипоплазии мозжечка дифференциальный ряд включает комплекс Денди — Уоккера и синдром Joubert. РЭС отличается от этих нарушений наличием однолобарного мозжечка, что выражается при УЗИ в отсутствии межполушарной выемки, что дает ровную картину заднего контура мозжечка при стандартном аксиальном срезе и выпуклую картину (dome-shaped) переднего контура при коронарном, что отмечено во всех наших наблюдениях. При описании формы мозжечка в литературе встречается термин «ромбовидная форма» (lozenge-shaped) [3]. У всех плодов в нашем исследовании отмечена гипоплазия мозжечка.

Отсутствие червя выражается однородной гипоэхогенной картиной структуры мозжечка, что видно на стандартных аксиальных срезах при УЗИ. Среднесагиттальный срез (в наших наблюдениях этот срез был получен при трехмерной реконструкции) головного мозга плода показывает гипоэхогенный практически однородный мозжечок, что свидетельствует об отсутствии исчерченности червя, с четко контрастирующей картиной коры. Здесь же видно и отсутствие типичной картины 4-го желудочка с полукруглой формой шатра. Только в наблюдении 4 нами были отмечены фрагменты передних отделов червя мозжечка в проекции стыка водопровода и 4-го желудочка.

По полученной нами картине в наблюдениях 1-3 было предположено наличие полной формы РЭС, а в наблюдении 4 — частичной (парциальной) формы РЭС.

Как показывают представленные нами наблюдения, можно предположить, что при УЗИ однородная гипоэхогенная картина мозжечка с контрастирующей гиперэхогенной корой является характерным признаком для РЭС.

Нарушения анатомических связей мозжечка при РЭС, вызванные слиянием зубчатых ядер, ножек мозжечка, и обусловливают клинические проявления этой патологии.

Наиболее частыми нарушениями при РЭС являются различная степень расширения желудочковой системы мозга и отсутствие полости прозрачной перегородки (ППП) [2-4]. При полной форме РЭС нарушение развития ножек мозга с нарушением оттока через водопровод является причиной развития гидроцефалии с расширением обоих боковых и 3-го желудочков. Это отмечено и в первых 3 наших наблюдениях, и в представленных в литературе [3, 4]. Из этих данных можно сделать вывод, что при наличии тривентрикулярной гидроцефалии в дифференциальном ряду должен быть диагноз РЭС.

В то же время, как показывает представленное нами наблюдение 4, так же как и наблюдение K.M. Koprivsek и соавт. [13], которые представили в 2011 г. первый случай пренатальной диагностики частичного РЭС при МРТ у плода в срок 27 недель беременности, возможно парциальное развитие РЭС у плода без дополнительных визуализируемых нарушений структур мозга. В нашем наблюдении нормальный размер среднего мозга, нормальная картина крыши четверохолмия позволяют сделать вывод об отсутствии нарушения развития верхних ножек мозжечка, среднего мозга и проходимости водопровода. Это подтверждает и отсутствие расширения желудочковой системы головного мозга плода. Все эти данные подтвердили наше предположение о наличии в наблюдении 4 парциального РЭС, с отсутствием разделения полушарий мозжечка, но с разделенными его ножками.

Еще одним общим для наблюдений 1-3 признаком явилось отсутствие прозрачной перегородки (ПП). Это отмечено и во всех трех случаях эхографической диагностики Р до 24 недель, представленных D. Pugash и соавт. [3].

Единичные наблюдения не позволяют ответить на вопрос, является ли отсутствие ультразвуковой картины ПП следствием нарушения ее генеза или следствием разрушения при тяжелой вентрикуломегалии при РЭС? Наблюдение 1 с сохраненной картиной М-эха мозга в 16 недель позволяет предположить, что отсутствие прозрачной перегородки связано с нарушением ее развития.

При картине слияния лобных рогов в проекции полости ПП требуется исключение наличия лобарной формы голопрозэнцефалии. В наблюдении 2 сохранность картины серпа мозга в лобной области позволила исключить эту патологию. В наблюдении 3 V-образная форма передней границы общей полости лобных рогов являлась признаком гидроцефалии [14, 15].

С учетом эмбриологии развития и выраженности проявлений можно предположить, что пренатальная диагностика РЭС должна быть ранней. Для суждения о возможно ранних сроках манифестации РЭС на сегодняшний день нет достаточного количества наблюдений. Наше наблюдение 3 с диагностикой РЭС в 16-17 недель и наличие номограмм диаметра мозжечка, разработанных авторами, начиная с 14-15 недель, позволяют предположить, что сроки ранних ультразвуковых проявлений РЭС, вероятно, будут в интервале 14-20 недель.

У всех плодов с гипоплазией мозжечка и/или во всех случаях гидроцефалий при ультразвуковой пренатальной диагностике является необходимым целенаправленное исследовании на РЭС.

Литература

1. Patel S., Barkovich A.J. Analysis and classification of cerebellar malformations //Am J Neuroradiol 2002. 23. P. 1074-1087.
2. Napolitano M., Righini A., Zirpoli S et al. Prenatal magnetic resonance imaging of rhombencephalosynapsis and associated brain anomalies: report of 3 cases // J. Comput Assist Tomogr 2004.28. P. 762-765.
3. Pugash D., Lim K., Hendson G. Prenatal sonographic findings in rhombencephalosynapsis before 24 weeks` gestation // 7-11 October 2007, Florence, Italy. P. 559.
4. Mcauliffe F., Chitayatj F.D., Halliday W. et al. Rhombencephalosynapsis: prenatal imaging and autopsy findings // Ultrasound Obstet Gynecol 2008. 31. P. 542-548.
5. Tan T.Y., McGillivray G., Goergen S.K. et al. Prenatal magnetic resonance imaging in Gomez-Lopez- Hernandez syndrome and review of the literature // Am J. Med Genet A 2005. 138. P. 369-373.
6. Yachnis A.T. Rhombencephalosynapsis with massive hydrocephalus: case report and pathogenetic considerati-ons // Acta Neuropathol (Berl) 2000. 103. P. 301-304.
7. Snijders R.J., Nicolaides K.N. Fetal biometry at 14-40 weeks of gestation // Ultrasound Obstet Gynecol 1994. 4. P. 34-48.
8. Achiron R., Achiron A. Development of the human fetal corpus callosum: a high-resolution, cross-sectional sonographic study Ultrasound Obstet Gynecol. 2001; 18: 343-347.
9. Leibovitz Z., Shkolnik C., Haratz K.K. et al. Assessmentof the fetal midbrain and hindbrain by 3D -MPR sonographic imaging in the mid-sagittal cranial plane and application of the nomograms to fetuses with posterior fossa malformations: Part 1 // Ultrasound Obstet Gynecol. 2014 Jan 21. doi: 10.1002/uog.13308 [Epub ahead of print].
10. Ishak G., Dempsey J., Shaw D. et al. Rhom-bencephalosynapsis: a hindbrain malformation associated with incomplete separation of midbrain and forebrain, hydrocephalus and a broad spectrum of severity // Brain 2012. 135. Р. 1370-1386.
11. Sukhudyan B., Jaladyan V., Melikyan G. et al. Gomez-Lopez-Hernandez syndrome: reappraisal of the diagnostic criteria // Eur J. Pediatr. 2010. 169. P. 1523-8.
12. Aydingoz U., Cila A., Aktan G. Rhombencephalosynapsis associated with hand anomalies // Br J. Radiol 1997. 70. P. 764-766.
13. Koprivsek K.M., Novakov-Mikic A.S., Lucic M.A. et al. Partial rhombencephalosynapsis: prenatal MR imaging diagnosis and postnatal follow up //Acta Neurol Belg. 2011. 111(2) . P. 157-9.
14. Pilu G., Sandri F., Perolo A., Giangaspercr F.et al. Prenatal diagnosis of lobar holoprosencephaly // Ultrasound Obstet. Gynecol. 1992. 2. P. 88-94.
15. Эсетов М.А., Бекеладзе Г.М. Случай пренатальной ультразвуковой диагностики долевой голопрозэнцефалии // Пренатальная диагностика. Т. 8, N 1. 2009. C. 67-71.

УЗИ сканер RS80

Эталон новых стандартов! Беспрецедентная четкость, разрешение, сверхбыстрая обработка данных, а также исчерпывающий набор современных ультразвуковых технологий для решения самых сложных задач диагностики.

Neuroanatomy, Tentorium Cerebelli — StatPearls

Введение

Tenorium cerebelli — одно из четырех различимых отражений твердой мозговой оболочки, которые разделяют полость черепа на неполные части [1]. Falx cerebri, diaphragma sellae и falx cerebelli составляют три других узнаваемых дуральных складки. Французский анатом Жак Бенинь Винслоу в 1732 году первым использовал обозначение «La Tente» при описании тенториума мозжечка, который делит полость черепа на супратенториальный и инфратенториальный отделы.[1]

Строение и функции

Тенториум cerebelli является продолжением твердой мозговой оболочки и составляет вторую по величине из четырех различимых дуральных перегородок. [2] Передний свободный край этой жесткой коллагеновой палатки прикрепляется к переднему клиноидному отростку с обеих сторон; на этом свободном крае имеется отчетливая выемка, называемая «insisura tentorii» или тенториальная выемка, которая граничит спереди со скатом [1]. Кроме того, прикрепление этого свободного края тенториума мозжечка к клиноидному отростку способствует формированию боковой части кавернозного синуса.Задние клиноидные отростки, верхние границы каменистой височной кости и бороздки для поперечных пазух на затылочной кости также обеспечивают прикрепление к тенторию мозжечка [3]. Как упоминалось выше, тенториум мозжечка делит полость черепа на супратенториальный и инфратенториальный отделы. Falx cerebri (вертикальная складка твердой мозговой оболочки и самая большая из четырех перегородок твердой мозговой оболочки) прикрепляется к верхней поверхности тенториума мозжечка по средней линии (прямой синус содержится внутри этого прикрепления) и к дополнительной вертикальной складке твердой мозговой оболочки; Falx cerebelli прикрепляется к своей нижней поверхности по средней линии.Как следует из названия, tenorium cerebelli принимает форму палатки с арочной пластиной, несущей срединную вершину, наклоняющуюся вниз к ее периферии. Межкелюстная цистерна и ствол мозга занимают переднюю и среднюю части пространства, образованного тенториальной выемкой и скатом [1] [3]. Заднюю часть этого пространства занимают звездочка мозолистого тела, верхняя часть червя мозжечка, кровеносные сосуды, нервы и спинномозговая жидкость [1]. Основная функция тенториума мозжечка — предотвратить провисание более тяжелых височных и затылочных полушарий головного мозга, тем самым ограничивая давление на нижележащий мозжечок.[4]

Эмбриология

Развитие тенториума мозжечка начинается примерно на 32 день внутриутробной жизни. [3] Этот процесс начинается с формирования раннего переходного медиального участка; происходит из хордальной клеточной оболочки. [5] Ограничивающий слой дурала способствует формированию ростральной и латеральной частей примерно с 41-го дня [5]. Боковые части тенториума мозжечка проходят каудально, образуя слой, окружающий развивающийся средний мозг; эта каудальная часть в конечном итоге встречается с ростральной частью тенториума на месте временной медиальной части после 57-го дня внутриутробной жизни.Медиальная часть тенториума мозжечка впоследствии распадается, в результате чего формируется тенториальная вырезка. [5] [6] Первоначально тенториум мозжечка состоит из уплощенного мезотелиального эпителия с центральным ядром из рыхлой соединительной ткани ареолы, которая постепенно превращается в плотную фиброзную мембрану из-за увеличения отложения коллагена [6].

По мнению других исследователей, среди которых мы находим Таббса, инициация формирования будущего тенториума мозжечка начинается с 32-го дня беременности.Завершение его развития происходит примерно на 57-й день беременности.

Кровоснабжение и лимфатика

Tenorium cerebelli является составной частью задней черепной ямки мозговых оболочек и получает артериальное кровоснабжение от менингеальных ветвей восходящих глоточных, затылочных и позвоночных артерий. [7] [8] Кроме того, эта часть дуральной перегородки содержит прямой синус в пределах его прикрепления к falx cerebri и поперечные синусы в пределах его прикрепления вдоль внутренней поверхности затылочной кости.Мы также можем найти верхнюю каменную пазуху и тенториальные пазухи.

Менингеальные артерии образуются из сонных артерий (внутренней и внешней), задней мозговой артерии и позвоночных артерий. Есть небольшой артериальный сосуд; менингогипофизарный ствол, отходящий от внутренней сонной артерии (интракавернозная часть). Этот менингогипофизарный ствол дает начало двум ветвям, известным как тенториальная ветвь или ветвь Бернаскони, и дорсальная ветвь или ветвь Кассинари.Задняя мозговая артерия дает начало двум небольшим ветвям, известным как Шехтер и Давидов.

Нервы

Подача нервов к мозговым оболочкам осуществляется офтальмологическим, верхнечелюстным и нижнечелюстным отделами тройничного нерва (CN V). Менингеальные ветви блуждающего нерва (CN X) и первый и второй шейные спинномозговые нервы также способствуют иннервации внутричерепных мозговых оболочек. Тенториум мозжечка иннервируется тенториальными ветвями глазного и верхнечелюстного отделов тройничного нерва (CN V).[9]

Супратенториальная часть получает иннервацию от ramus tentorii или возвратного нерва Арнольда первой ветви тройничного (глазного) нерва. За пределами каменистой части иннервация тенториума происходит от ветвей второго и третьего отделов тройничного нерва.

Инфратенториальная часть иннервируется ветвями верхних шейных нервов и менингеальной ветвью блуждающего нерва (CN X).

Симпатическая и парасимпатическая нервные системы иннервируют нижнюю и супратенториальную части тенториума.

Физиологические варианты

Анатомическое изменение тенториальной вырезки (размер и форма) может быть одной из причин грыжи ствола головного мозга, церебральной или мозжечковой паренхимы.

В литературе есть случаи, когда тенториум мозжечка удваивается или утроился; он также может отсутствовать, но в этих случаях возможные симптомы неизвестны.

Хирургические аспекты

Доброкачественные и злокачественные объемные поражения паренхимы головного мозга, а также экстрааксиальные внутричерепные образования могут быть супратенториальными или инфратенториальными (т.е., относительно tenorium cerebelli) по расположению. Экстрааксиальные внутричерепные образования, такие как менингиомы, также могут возникать непосредственно из тенториума мозжечка [10]. Супратенториальные опухоли головного мозга чаще встречаются у взрослых. Детские опухоли головного мозга обычно инфратенториальны по локализации и часто имеют лучший прогноз. Анатомическое расположение опухолей головного мозга относительно тенториума мозжечка является важным фактором, принимаемым во внимание при выборе наиболее подходящего нейрохирургического подхода к поражению.

Хирургическое вмешательство осложняется тем, что свободный край тенториума мозжечка находится в непосредственной близости от ствола головного мозга, что несет значительный риск ятрогенного повреждения ствола мозга. Кроме того, тенториум мозжечка довольно сосудистый. Как упоминалось выше, тенториум мозжечка содержит несколько венозных синусов, получающих притоки от супратенториальной и инфратенториальной частей мозга.

Клиническая значимость

Дуральные перегородки, включая тенториум мозжечка, представляют собой жесткие коллагеновые соединительнотканные структуры; следовательно, условия, требующие повышения внутричерепного давления, могут вызвать грыжу участков мозга под свободными краями дуральных перегородок.Головной мозг и мозжечок занимают супратенториальный и инфратенториальный отделы полости черепа соответственно. Событие внутричерепного образования может привести к тому, что части головного мозга окажутся захваченными под жестким тенториумом мозжечка. [11] [12] Грыжа ткани головного мозга может быть аксиальной или латеральной. Состояния, вызывающие массовый эффект, такие как генерализованный отек мозга, связаны с аксиальной грыжей мозговой ткани. Это состояние характеризуется симметричной грыжей средней и нижней частей обеих височных долей (двусторонняя ункальная грыжа) через тенториальную вырезку.Кроме того, грыжа церебральной ткани может оказывать давление на ростральную часть среднего мозга и может также вызывать необходимость грыжи миндалин мозжечка через большое затылочное отверстие. Осевые церебральные грыжи могут привести к инфаркту ствола головного мозга, нарушению дыхания и кровообращения. Состояния, вызывающие односторонние массовые эффекты, такие как внутричерепные гематомы или опухоли, связаны с латеральными грыжами мозговой ткани; это характеризуется грыжей мезиобазальных частей ипсилатеральной височной доли через тенториальную вырезку, что приводит к контралатеральному гемипарезу.Иногда грыжа ипсилатеральной мезиобазальной части височной доли может сдавливать контралатеральный мозговой ножек о острый край тенториума мозжечка, что приводит к ипсилатеральному гемипарезу.

Прочие вопросы

Лучшими методами визуализации для визуализации тенториума мозжечка являются компьютерная томография с контрастным усилением и исследования магнитно-резонансной томографии головного мозга [3].

Вопросы для непрерывного обучения / повторения

Рисунок

Синусы твердой мозговой оболочки, Falx cerebri, тенториум мозжечка, поперечный синус, большая мозговая вена, голосоглоточный нерв, блуждающий нерв, добавочный нерв, слуховой нерв, лицевой нерв, отводящий нерв , Трохлеарный нерв, Глазодвигательные нервы, (подробнее…)

Рисунок

Мозговые оболочки твердой мозговой оболочки, твердой мозговой оболочки и ее отростков, прямой синус, нижний сагиттальный синус, тенториум мозжечка, поперечный синус, большая мозговая вена, глоточно-глоточный нерв, блуждающий нерв, добавочный нерв, слуховой нерв, лицевой нерв nerve, Abducens (подробнее …)

Рисунок

Оболочечные мозговые оболочки и спинной мозг, Tentorium cerebelli, вид сверху. Предоставлено Gray’s Anatomy Plates

Рисунок

Твердая мозговая оболочка простирается в полость черепа в виде Falx cerebri, tentorium cerebelli и т. Д.Предоставлено Wikimedia Commons, д-р Йоханнес Соботта (общественное достояние)

Ссылки

1.

Bull JW. Tentorium cerebelli. Proc R Soc Med. 1969 12 декабря; 62 (12): 1301-10. [Бесплатная статья PMC: PMC1815424] [PubMed: 4983118]

2.

Friede H. Нормальное развитие и рост нейрокраниума и основания черепа человека. Scand J Plast Reconstr Surg. 1981; 15 (3): 163-9. [PubMed: 7051266]

3.

Рай Р., Иванага Дж., Шокухи Дж., Оскуян Р.Дж., Таббс Р.С.Tentorium Cerebelli: всесторонний обзор, включая его анатомию, эмбриологию и хирургические методы. Cureus. 31 июля 2018 г .; 10 (7): e3079. [Бесплатная статья PMC: PMC6168052] [PubMed: 30305987]

4.

Klintworth GK. Сравнительная анатомия и филогения тенториума мозжечка. Анат Рек. 1968 Март; 160 (3): 635-42. [PubMed: 5664078]

5.

О’Рахилли Р., Мюллер Ф. Мозговые оболочки в развитии человека. J Neuropathol Exp Neurol. 1986 сентябрь; 45 (5): 588-608. [PubMed: 3746345]

6.

Klintworth GK. Онтогенез и рост tenorium cerebelli человека. Анат Рек. Август 1967; 158 (4): 433-41. [PubMed: 6055083]

7.

Ньютон TH. Передняя и задняя менингеальные ветви позвоночной артерии. Радиология. 1968 Август; 91 (2): 271-9. [PubMed: 4298412]

8.

Умеока К., Такусакава Ю., Коминами С., Кобаяси С., Морита А. Менингеальные ветви верхней мозжечковой артерии: исследование хирургического наблюдения. J Neurosurg. 2016 Янв; 124 (1): 244-7.[PubMed: 26140484]

9.

Ли С.Х., Шин К.Дж., Ко К.С., Сонг В. Визуализация тенториальной иннервации твердой мозговой оболочки человека. J Anat. 2017 ноябрь; 231 (5): 683-689. [Бесплатная статья PMC: PMC5643920] [PubMed: 28695607]

10.

Bassiouni H, Hunold A, Asgari S, Stolke D. Тенториальные менингиомы: клинические результаты у 81 пациента, подвергшегося микрохирургическому лечению. Нейрохирургия. 2004 июл; 55 (1): 108-16; обсуждение 116-8. [PubMed: 15214979]

11.

Риверос Джиларди Б., Муньос Лопес Д.И., Эрнандес Вильегас А.С., Гарай Мора Х.А., Рико Родригес О.К., Чавес Аппендини Р., Де ла Мора Мальваес М., Хигера Каллеха Я.Типы церебральных грыж и особенности их визуализации. Рентгенография. 2019 Октябрь; 39 (6): 1598-1610. [PubMed: 31589570]

12.

Мунакоми С., М. Дас Дж. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 17 ноября 2020 г. Грыжа головного мозга. [PubMed: 31194403]

КТ Анатомия мозга — мозговые оболочки

Ключевые моменты

• Знание анатомии мозговых оболочек имеет важное значение для понимания того, как выглядит внутричерепное кровотечение при КТ. и внутренний стол черепа.Мозговые оболочки включают твердую мозговую оболочку , паутинную оболочку и мягкую мозговую оболочку . Твердая мозговая оболочка и паутинная оболочка представляют собой анатомическую единицу, разделенную только патологическими процессами.

  falx cerebri и tentorium cerebelli представляют собой толстые складки мозговых оболочек, которые видны на КТ. В других местах менингеальные слои не видны на КТ, поскольку они плотно прилегают к внутренней поверхности черепа.

  Мозговые оболочки — КТ головного мозга

  Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

  Мозговые оболочки

  • Dura mater = жесткий внешний слой, плотно прилегающий к внутренней поверхности черепа
  • Арахноид = тонкий слой, плотно прилегающий к твердой мозговой оболочке
  • Субарахноидальное пространство = пространство между паутинной оболочкой и мягкой мозговой оболочкой, которая содержит нежные трабекулярные соединительная ткань и спинномозговая жидкость
  • Pia mater = очень тонкий слой, нанесенный на поверхность головного мозга

  Менинги — клиническое значение

  • Знание анатомии мозговых оболочек важно для понимания внешнего вида внутричерепного кровотечения при КТ

  Tentorium cerebelli — КТ головного мозга / аксиальное изображение

  Наведите / выключите изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Нажмите o нет изображения, чтобы показать / скрыть результаты

  Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

  Tentorium cerebelli

  • Tentorium cerebelli — складка твердой мозговой оболочки — образует похожий на палатку лист, разделяющий головной мозг (мозг) от мозжечка
  • Тенториум закреплен на каменных костях

  Тенториум мозжечка — КТ головного мозга / аксиальное изображение

  Наведите / выключите изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

  Tentorium cerebelli

  • На КТ-изображениях аксиального среза головного мозга тенториум слабо виден, проходя над мозжечком

  Tentorium cerebelli — клиническое значение

  • В контексте субарахноидального кровотечения или субдуральная гематома палатка может стать более плотной из-за наслоения крови

  Falx cerebri — КТ головного мозга / аксиальное изображение

  Hover on / off ima ge, чтобы показать / скрыть результаты

  Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

  Falx cerebri

  • Falx — это вздутие мозговых оболочек, которое лежит по средней линии и разделяет левое и правое полушария головного мозга

  Falx cerebri — клиническое значение

  • Патологические процессы могут вызывать «массовый эффект» с отклонением фалкса в одну сторону

  Falx и тенториум — компьютерная томография головного мозга / корональное изображение

  Наведите курсор на / выкл. изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Нажмите на изображение, чтобы показать / скрыть результаты

  Щелкните изображение, чтобы выровнять его с верхней частью страницы

  Falx и тенториум — КТ головного мозга / коронального изображения

  • КТ-изображения коронарного среза показывают, tentorium cerebelli продолжается с falx cerebri

  Falx и tentorium — клиническое значение

  • Менингиомы — доброкачественные внутричерепные опухоли, которые могут возникать ом любой части мозговых оболочек, включая фалькс или тенториум

  Тенториум — обзор | Темы ScienceDirect

  Тенториальные артерии

  Тенториум имеет два источника питания: медиальную тенториальную и латеральную тенториальную артерии.Медиальная тенториальная артерия обычно возникает из менингогипофизарного ствола, но может также возникать из нижнебокового ствола, средней менингеальной, добавочной менингеальной, глазной и слезной артерий (см. Рис. 2-12E, F, K, Q). Он поднимается на крышу кавернозного синуса, а затем сзадиолатерально, вдоль свободного края тенториума, чтобы способствовать снабжению трансдурального сегмента глазодвигательного и блокового нервов, стенок кавернозного синуса и медиальной трети зубного нерва. тенториум. ^{12, 41, 42} Он отходит от кавернозного синуса сразу под входом блокадного нерва и первоначально проходит кзади примерно на 5 мм от свободного края тенториума (см. Рис. 2-12D, E). По мере приближения к области прямого синуса, он изгибается в боковом направлении, разветвляясь в пределах тенториума и анастомозируя вдоль основания ложа с ответвлениями от его ответвления с противоположной стороны ^{12, 38, 41} (см. Рис. 2). -3 и 2-5).Он также может анастомозировать с менингеальными ветвями глазной артерии. Хотя обычно описывается как ветвь тенториального отдела менингогипофизарного ствола, ³⁷ медиальная тенториальная артерия также может исходить непосредственно из задней вертикали или из горизонтального сегмента кавернозной сонной артерии (как ветвь нижнебокового ствола), добавочные менингеальные, внутриглазничные офтальмологические, слезные или средние менингеальные артерии. ^{18, 42}

  Термин «артерия Бернаскони» используется как синоним медиальной тенториальной артерии ^{11, 12, 42} (см. Таблицу 2-1).Бернаскони и Кассинари (1956) были первыми, кто описал артериальный сосуд, участвующий в снабжении тенториума и его поражений. В то время они думали, что сосуд происходит из внешней сонной артерии ^{39, 41, 43, 44} , но позже выяснилось его истинное происхождение из внутренней сонной артерии. ^{38, 41, 44}

  Медиальная тенториальная артерия, видимая во время нормальной ангиографии, имеет длину от 5 до 35 мм.Патологическое поражение считалось возможным, если на ангиограмме можно было проследить тенториальную артерию на расстоянии более 40 мм. ^{12, 39} Другие аспекты, такие как увеличенный диаметр, волнообразный ход и множественное разветвление, также предполагают наличие поражения. ¹³ Его присутствие на ангиограммах не является диагностическим признаком тенториальной менингиомы, как предполагалось вначале, потому что его можно увидеть при артериовенозных мальформациях, глиомах с тенториальной инвазией, невриномах тройничного нерва и даже у здоровых пациентов. ^{12, 41, 43, 45}

  Боковая тенториальная артерия обычно возникает как единый ствол с медиальной тенториальной артерией (см. Рис. 2-12D, E). От своего источника он проходил назад, вверх и немного латерально, чтобы войти в тенториум по месту его прикрепления к каменистому гребню, и продолжал назад, чтобы снабжать тенториальную область латеральнее той, которая обеспечивается медиальной тенториальной артерией. ^{28, 42, 45} Латеральная тенториальная артерия анастомозирует с каменистой и петросквамозальной ветвями средней менингеальной артерии и боковой ветвью дорсальной менингеальной артерии (см. Рис.2-3 и 2-6).

  Восприятие речи под палаткой: общая прогностическая роль мозжечка | Журнал когнитивной неврологии

  Вероятно, предсказание играет важную роль в восприятии речи. Из-за различий в длине голосовых трактов, акцентах и ​​контекстах речи акустика идентичных фонем может значительно различаться. Чтобы помочь решить эту проблему «отсутствия инвариантности», давно было замечено, что мозг использует визуальную и лингвистическую информацию для прогнозирования предстоящей слуховой информации, ограничивая интерпретацию акустических сигналов (Skipper, 2014; Sjerps, Mitterer, & McQueen, 2011; Skipper, van Wassenhove, Nusbaum, & Small, 2007; Holt & Lotto, 2002; Ganong, 1980; McGurk & MacDonald, 1976; Ladefoged & Broadbent, 1957).Этот процесс прогнозирования включает в себя широкий спектр «моторных» регионов, также участвующих в производстве речи, хотя в большей части этой работы изучались только моторные регионы коры головного мозга (Skipper, Devlin, & Lametti, 2017; Skipper, 2015; Skipper, Nusbaum, & Small, 2005).

  Большинство исследований мозжечка, относящихся к предсказанию, были сосредоточены на лингвистическом предсказании «более высокого уровня» (например, с привлечением значения слов; Sheu, Liang, & Desmond, 2019; Pleger & Timmann, 2018; D’Mello, Turkeltaub, & Stoodley, 2017 ; Lesage, Hansen, & Miall, 2017; Argyropoulos, 2016; Moberget, Gullesen, Andersson, Ivry, & Endestad, 2014; Lesage, Morgan, Olson, Meyer, & Miall, 2012).Лишь небольшое количество исследований специально изучали роль мозжечка в восприятии речи, независимо от его роли в предсказании. Некоторые из этих исследований показывают, что мозжечок, по-видимому, вносит вклад в синхронизирующие сигналы в разворачивающемся процессе восприятия речи. Пациенты с повреждением мозжечка демонстрируют нарушения в восприятии контрастов звуков речи, отличающихся чисто длительным временем окклюзии реплики (например, немецкие слова «boten» против «boden»; Ackermann, Gräber, Hertrich, & Daum, 1997).У этих пациентов не наблюдается нарушений в идентификации звуковых контрастов речи, которые можно различить как по длительным, так и по недурациональным признакам, таким как время начала голоса (Ivry & Gopal, 1993; Repp, 1979). Эти два открытия позже были исследованы с помощью фМРТ, и правый мозжечок был связан с характеристиками продолжительности речевых звуков (Mathiak, Hertrich, Grodd, & Ackermann, 2002). В более общем плане для предсказания явно необходимы временные сигналы (Kotz & Schwartze, 2010).Объединение результатов поражения, нейровизуализации и стимуляции мозга связывает мозжечок как с синхронизацией, так и с предсказательной обработкой при восприятии речи (Lametti et al., 2016; Moberget & Ivry, 2016; Schwartze, Keller, & Kotz, 2016; Schwartze & Kotz, 2013, с. 2016; Guediche, Holt, Laurent, Lim, & Fiez, 2015; Kotz, Stockert, & Schwartze, 2014; Knolle, Schröger, Baess, & Kotz, 2012).

  Четвертый желудочек — обзор

  Анатомия

  Четвертый желудочек представляет собой широкую шатровидную полость спинномозговой жидкости (ЦСЖ), расположенную позади ствола головного мозга и перед мозжечком в центре задней черепной ямки (рис.31-1). ЦСЖ поступает через водопровод головного мозга, который открывается в четвертый желудочек на его ростральном конце. Желудочек расширяется каудально до максимальной ширины на уровне боковых впадин, из которых CSF выходит через два отверстия Luschka в мозжечковые цистерны с обеих сторон. Желудочек снова сужается к своему каудальному концу в облитерированном центральном канале спинного мозга, который называется obex с латинского «барьер». Отверстие Magendie находится сразу кзади от obex и позволяет CSF выходить в мозжечковую цистерну, которая является продолжением большой цистерны.В полости четвертого желудочка нет артерий или вен. Все сосуды, связанные с этой областью, находятся в трещинах, расположенных сразу за пределами крыши четвертого желудочка.

  Блестящее белое дно четвертого желудочка — это задняя поверхность ствола головного мозга (рис. 31-2). Граница между мостом и мозговым веществом проходит примерно на уровне отверстия Люшка. Верхняя (мостиковая) часть пола начинается у акведука и расширяется до нижнего края ножек мозжечка.Нижняя (медуллярная) часть пола начинается чуть ниже латеральных впадин в месте прикрепления tela choroidea к taenia choroidea и простирается до obex, ограниченного латерально taeniae, которые отмечают нижнебоковые края пола. Между ними находится промежуточная часть, переходящая в боковые выемки с обеих сторон. На дне четвертого желудочка имеется продольная срединная борозда, называемая срединной бороздой. По обе стороны от срединной борозды находится ограниченная борозда, которая также проходит в продольном направлении параллельно средней борозде.Ограниченная борозда является важным ориентиром для функциональной анатомии ядер под дном желудочка, поскольку двигательные ядра расположены медиально, а сенсорные ядра латеральнее предельной борозды. Медиальнее предельной борозды по обе стороны от срединной борозды находится срединное возвышение, совокупность четырех парных возвышений на дне четвертого желудочка, которые вместе называются calamus scriptorius, поскольку они напоминают головку авторучки (рис. 31). -1). Рострально к каудальному, срединное возвышение состоит из лицевого бугорка, который покрывает лицевое ядро; подъязычный треугольник, перекрывающий подъязычное ядро; блуждающий треугольник, перекрывающий дорсальное ядро ​​блуждающего нерва; и область postrema, структура в форме языка, которая является частью рвотного центра ствола головного мозга.Латеральнее от sulcus limitans находится вестибулярная область, названная так потому, что она перекрывает вестибулярные ядра. Эта область является самой широкой в ​​районе латеральной выемки, где мозговые бороздки пересекаются поперек нижних ножек мозжечка и переходят в срединную борозду. Слуховой бугорок в латеральной части вестибулярной области перекрывает дорсальное ядро ​​улитки и кохлеарный нерв.

  Крыша четвертого желудочка имеет форму шатра, поднимаясь к вершине, называемой фастигиумом, которая отделяет верхнюю крышу от нижней.Срединная часть верхней крыши, называемая верхним мозговым валиком, состоит из тонкой пластинки белого вещества между ножками мозжечка. Сразу за его внешней поверхностью находится язычок, самый верхний отдел червя. Боковые стенки верхней крыши образованы верхним и нижним ножками мозжечка, которые лежат между четвертым желудочком и средней ножкой мозжечка. Ростральная средняя линия нижней крыши образована узлом, который лежит непосредственно перед язычком, нижней частью червя, свисающей между миндалинами (имитируя внешний вид глотки).Латеральнее узелка находится нижняя мозговая оболочка, тонкий слой нервной ткани, который простирается над четвертым желудочком, чтобы соединить узелок с хлопьями с обеих сторон, чуть выше внешнего конца латерального углубления. Таким образом, нижняя мозговая оболочка является частью примитивной флоккулонодулярной доли мозжечка. Каудальная нижняя крыша состоит из tela choroidea, двух тонких паукообразных перепонок, окружающих сосудистый слой сосудов хориоидеи, к которым прикреплено сосудистое сплетение.Соединение между tela choroidea и узелком / нижней мозговым валиком (telovelar junction) находится на уровне латеральной выемки. Tela choroidea прикрепляется к дну желудочков узкими белыми гребнями, называемыми taeniae choroidea, которые встречаются на obex и простираются вверх, чтобы поворачиваться латерально через нижние ножки мозжечка в каждое латеральное углубление, образуя его нижнюю границу. В результате сосудистое сплетение (простирающееся от желудочковой поверхности телы) образует перевернутую L-образную форму по обе стороны от средней линии.Существует медиальный сегмент сосудистого сплетения, который проходит в продольном направлении от отверстия Мажанди до узелка, и латеральный сегмент, который проходит в поперечном направлении от ростральных концов медиальных сегментов к отверстию Люшка. Три четвертых отверстия выхода желудочков (Magendie и Luschka) расположены в самой tela choroidea, и часто сосудистое сплетение выступает из этих отверстий.

  Снаружи от четвертого желудочка находятся три глубокие V-образные трещины между мозжечком и стволом мозга, которые окружают субарахноидальные цистерны и через которые проходят основные артерии и вены задней черепной ямки.Эти три трещины тесно связаны со структурами задней ямки. Расположенная между средним мозгом и мозжечком, церебелломезэнцефалическая щель (также называемая прецентральной трещиной мозжечка) является самой ростральной из трех и тесно связана с верхней частью крыши четвертого желудочка. Эта трещина имеет форму буквы V на осевой плоскости с острием, обращенным назад. Ствол головного мозга и четвертый желудочек выстилают внутреннюю поверхность вместе с язычком червя, дорсальными верхними ножками мозжечка и ростральными средними ножками мозжечка.Наружная поверхность V состоит из мозжечка, в частности, кульминации и крыльев центральной доли. Блокированные нервы проходят через церебелломезэнцефалическую щель, как и верхние мозжечковые артерии (SCA). SCA покидают ствол мозга между черепными нервами IV и V, чтобы попасть в щель, а затем после нескольких резких поворотов шпильки дают начало предшествующим мозжечковым артериям, которые проходят вдоль верхней ножки мозжечка и достигают верхнего четвертого желудочка и зубчатого ядра.Выйдя из трещины, артерии подводят концевые ветви к тенториальной поверхности мозжечка. Венозный отток из верхнего четвертого желудочка происходит в основном через вену Галена. Вена мозжечковой щели (также называемая прецентральной веной мозжечка) образована слиянием парных вен верхней ножки мозжечка и поднимается вверх по цистерне четверохолмия, впадая в вену Галена либо напрямую, либо через верхнюю червеобразную вену.

  Мозжечковые трещины тесно связаны с боковыми впадинами четвертого желудочка.Они образуются за счет складывания мозжечка по бокам моста и средних ножек мозжечка. Каждая мозжечковая трещина имеет форму буквы V на корональной равнине с острием, обращенным в сторону. Наружная поверхность V состоит из каменистых поверхностей мозжечка, а внутренняя — из средних ножек мозжечка. Латеральное углубление и отверстие Luschka открываются в медиальную часть нижней конечности V рядом с флоккулюсом. Несколько черепных нервов проходят через мостомозжечковую щель, включая тройничный (через верхнюю конечность) и лицевой, язычно-глоточный и блуждающий (через нижнюю конечность).Передние нижние мозжечковые артерии (AICA) также проходят через эти трещины. Каждый AICA проходит кзади вокруг моста, затем направляет ветви к нервам слухового прохода и сосудистому сплетению, выступающим из отверстия Люшка, прежде чем пройти вокруг флоккула на средней ножке мозжечка, чтобы снабдить каменистую поверхность мозжечка. Венозная кровь из мозжечковой трещины и латеральной впадины в основном стекает в верхнюю каменистую пазуху. Вена мостомозжечковой трещины образована слиянием нескольких вен на вершине трещины, в том числе вены средней ножки мозжечка, в которую впадает вена нижней ножки мозжечка.Эта вена проходит рядом с верхним краем трещины и впадает в верхнюю каменистую пазуху, ростральную по отношению к лицевому и язычно-глоточному нервам.

  Церебелломедуллярная щель находится непосредственно за нижней крышей четвертого желудочка. Это самая каудальная из трех щелей, простирающаяся между мозжечком и продолговатым мозгом. Подобно церебелломезэнцефалической щели, она имеет форму буквы V на осевой плоскости с острием, обращенным назад. Вентральная стенка состоит из нижней крыши четвертого желудочка (inferior medullary velum и tela choroidea) и заднего продолговатого мозга.Дорсальная стенка состоит из язычка по средней линии и миндалин (парных яйцевидных структур, прикрепленных к полушариям мозжечка по их супербатеральным границам) и бивентральных долек латерально. Трещина сообщается с большой цистерной вокруг верхних полюсов миндалин через теловелотонзиллярную щель (от миндалин до телы / велум) и «супратонзиллярную щель» (верхнее расширение этой щели над верхним полюсом миндалин). Задние нижние мозжечковые артерии (PICA) проходят вокруг продолговатого мозга, достигая миндалины мозжечка и нижней половины дна четвертого желудочка.Затем они петляют вверху на каудальном полюсе миндалины (каудальная петля), чтобы подняться в щели до верхнего полюса миндалины, а затем снова петляют снизу через нижнюю мозговую оболочку (краниальную петлю). Ветви артерии расходятся наружу от границ миндалин, чтобы снабжать подзатылочную поверхность мозжечка. Большая часть венозной крови из этой области оттекает кпереди в верхнюю каменистую пазуху через вену мостомозговой щели, хотя некоторая часть оттекает кзади в тенториальные синусы, сходясь с торкулярными герофилами.Вена церебелломедуллярной щели начинается на латеральном крае узелка и язычка и проходит сбоку около теловелярного соединения, достигая мостомозжечкового угла.

  Tentorium cerebelli | Психология вики

  Оценка | Биопсихология | Сравнительный | Познавательная | Развивающий | Язык | Индивидуальные различия | Личность | Философия | Социальные |
  Методы | Статистика | Клиническая | Образовательная | Промышленное | Профессиональные товары | Мировая психология |

  Биологический: Поведенческая генетика · Эволюционная психология · Нейроанатомия · Нейрохимия · Нейроэндокринология · Неврология · Психонейроиммунология · Физиологическая психология · Психофармакология (Указатель, Схема)

  ---

  Тенториум мозжечка или тенториум мозжечка (лат. «Палатка мозжечка») является продолжением твердой мозговой оболочки, отделяющей мозжечок от нижней части затылочных долей.

  Tenorium cerebelli представляет собой дугообразную пластинку, приподнятую посередине и наклоненную вниз к окружности.

  Он покрывает верхнюю поверхность мозжечка и поддерживает затылочные доли мозга.

  Его передняя граница свободная и вогнутая и ограничивает большое овальное отверстие, incisura tentorii, по которому проходят ножки головного мозга.

  Он прикрепляется своим выпуклым краем сзади к поперечным гребням на внутренней поверхности затылочной кости и охватывает поперечные пазухи; спереди, до верхнего угла каменистой части височной кости с обеих сторон, охватывая верхние каменистые пазухи.

  На вершине каменистой части височной кости свободная и прикрепленная границы встречаются и, пересекая друг друга, продолжаются вперед, фиксируясь соответственно к переднему и заднему клиноидным отросткам.

  К средней линии его верхней поверхности прикрепляется задний край falx cerebri, причем прямая пазуха располагается на линии их сочленения.

  Эта статья изначально была основана на записи из общедоступного издания Grey’s Anatomy.Таким образом, некоторая информация, содержащаяся в данном документе, может быть устаревшей. Пожалуйста, отредактируйте статью, если это так, и не стесняйтесь удалить это уведомление, когда оно больше не актуально.

  de: Tentorium cerebelli

  Cognitive Function Article, Neuroscience Information, Mapping Brain Facts — National Geographic

  Древние египтяне так мало думали о мозговом веществе, что практиковали выкапывать его через нос мертвого лидера перед тем, как обернуть череп тканью перед захоронением.Они считали, что сознание находится в сердце, и эту точку зрения разделяли Аристотель и наследие средневековых мыслителей. Даже когда консенсус относительно локуса мысли перемещался на север, в голову, sine qua non считался sine qua non не мозгом, а пустыми пространствами внутри него, называемыми желудочками, где кружились эфемерные духи. Еще в 1662 году философ Генри Мор насмехался над тем, что мозг «не обладает большей способностью к мысли, чем пирог сала или миска творога».

  Примерно в то же время французский философ Рене Декарт систематизировал отделение сознательной мысли от физической плоти мозга.Декартовский «дуализм» на протяжении веков оказывал мощное влияние на западную науку, и, хотя сегодня он отвергается большинством нейробиологов, он все еще питает популярное мнение о разуме как о магическом, трансцендентном качестве.

  Современник Декарта по имени Томас Уиллис, которого часто называют отцом неврологии, был первым, кто предположил, что не только сам мозг является локусом разума, но и что различные его части вызывают определенные когнитивные функции. . Френологи начала XIX века выдвинули это понятие в причудливом направлении, предположив, что личностные склонности можно вывести, почувствовав удары на черепе человека, которые были вызваны «выталкиванием» мозга в тех местах, где он был особенно хорошо развит.Гипсовые слепки голов казненных преступников были исследованы и сопоставлены с эталонной головой, чтобы определить, могут ли какие-либо конкретные выпуклости быть надежно связаны с преступным поведением.

  Хотя френология была абсурдно ненаучной даже для своего времени, она была на удивление дальновидной — до определенной степени. Особенно в последнее десятилетие передовые технологии для получения снимка мозга в действии подтвердили, что отдельные функции выполняются в определенных местах. Например, нейронный «адрес», по которому вы запоминаете телефонный номер, отличается от того, по которому вы запоминаете лицо, а вспоминание известного лица включает в себя другие схемы, чем запоминание вашего лучшего друга.

  Тем не менее, становится все более очевидным, что когнитивные функции нельзя привязать к точкам мозга, например к городам на карте. Данная умственная задача может включать сложную сеть цепей, которые в той или иной степени взаимодействуют с другими по всему мозгу — не как части в машине, а как инструменты в симфоническом оркестре, сочетающие свой тенор, громкость и резонанс для создания особый музыкальный эффект.

  Мозг Корины — все, что она есть… здесь

  Корина Аламилло лежит на правом боку в операционной в медицинском центре Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.К ее щеке подправлена ​​подушка, а ко лбу ввернут стальной каркас, чтобы голова оставалась неподвижной. Фельдшер, ей под пятьдесят, у нее темно-карие глаза, полные брови и круглое открытое лицо.

  По другую сторону палатки из стерильной голубой бумаги два хирурга усердно работают над частью мозга Корины размером с блюдце, которая блестит, как перламутр, и мягко пульсирует в такт ее сердцебиения. На поверхности мозга филигранная артерия питает кровью область, находящуюся под пристальным вниманием хирургов: часть ее левой лобной доли, критическая для речи.Рядом темный тусклый край опухоли грозит, как надвигающийся шквал. Хирургам нужно удалить опухоль, не лишив Корины возможности говорить вместе с ней. Для этого им нужно, чтобы она была сознательной и отзывчивой в начале рабочего процесса. Они сделали ей анестезию, чтобы удалить часть ее черепа и черепа и сложить под ними защитную мембрану. Теперь они могут прикоснуться к ее мозгу, у которого нет болевых рецепторов.

  «Проснись, дорогая», — говорит другой доктор, сидя в кресле под бумажной палаткой с Кориной.«Все идет хорошо. Можешь что-нибудь для меня сказать?» Губы Корины шевелятся, когда она пытается ответить сквозь очищающий туман анестезии.

  «Привет», — шепчет она.

  Глубокий красный оттенок опухоли Корины очевиден даже для непрофессионала, склонившегося над плечом хирурга. Так же обстоит дело с окружающей тканью ее мозга — трехфунтовым (1,4 кг) комком жира и белка в форме шлема, сморщенным, как губка для чистки, и консистенцией простокваши.

  Мозг Корины — самый красивый объект, который существует, даже более красивый, чем сама Корина, потому что он позволяет ей воспринимать красоту, иметь «я» и в первую очередь знать о существовании.Но как такая простая материя формирует разум? Как эта кучка мяса способствует ее пониманию вопроса врача и ее способности отвечать на него? Через какой возвышенный процесс электрохимическая энергия становится ее надеждой на то, что операция пройдет хорошо, или ее страхом за двоих детей, если этого не произойдет? Как это вызывает у нее воспоминание о том, как она крепко сжимала руку матери в больничной палате полчаса назад — или 20 лет назад на парковке магазина? Это вряд ли новые вопросы.Однако за последние несколько лет новые мощные методы визуализации источников мысли, эмоций и поведения коренным образом меняют наши представления о природе мозга и разума, который он создает.

  Отверстие в черепе Корины позволяет заглянуть в историю попытки разума понять свое физическое существо. Участок лобной доли, прилегающий к ее опухоли, называется областью Брока, в честь французского анатома 19-го века Поля Брока, одного из первых ученых, предложивших убедительные доказательства того, что — хотя единого центра мысли нет — определенные когнитивные особенности и функции обрабатываются в локализованных областях мозга.

  Брока определил область, названную в его честь, изучив жертву инсульта. В 1861 году Брока встретил пациента, которому дали прозвище «Тан», потому что «загар» был единственным слогом, который он мог произнести за последние 21 год. Когда Тан умер, вскрытие показало, что часть его левой лобной доли размером с мяч для гольфа превратилась в жидкое состояние в результате массивного инсульта много лет назад.

  Несколькими годами позже немецкий невролог Карл Вернике обнаружил второй языковой центр еще дальше, в левой височной доле мозга.Пациенты с инсультом или другим повреждением области Вернике могут свободно говорить, но они не понимают языка, и все, что они говорят, не имеет смысла.

  До недавнего времени поврежденный мозг был лучшим источником информации о происхождении нормальной когнитивной функции. Солдат Первой мировой войны с пулевым ранением малого калибра в затылке также может, например, иметь пустоту в поле зрения, вызванную соответствующей травмой в его зрительной коре головного мозга. Жертва инсульта может видеть носы, глаза и рты, но не может соединить их в лицо, показывая, что распознавание лиц — это дискретная умственная способность, осуществляемая в области коры головного мозга, разрушенной инсультом.В 1950-х годах американский нейрохирург Уайлдер Пенфилд использовал электрод для прямой стимуляции пятен в мозгу сотен пациентов с эпилепсией, когда они бодрствовали во время операций. Пенфилд обнаружил, что каждая часть тела четко обозначена полоской коры на противоположной стороне мозга. Например, правая ступня человека отреагировала на легкий шок, нанесенный в точку левой моторной коры, смежную с той, которая вызвала бы аналогичную реакцию в правой ноге пациента. Стимуляция других участков коры головного мозга может вызвать особый вкус, яркое детское воспоминание или фрагмент давно забытой мелодии.

  Два хирурга в операционной UCLA собираются применить технику Пенфилда к области Брока Корины. Они уже находятся в обычном районе, но перед удалением опухоли они должны найти точный адрес, по которому Корина обладает определенными языковыми способностями. Тот факт, что она двуязычна, требует еще большей осторожности, чем обычно: нейронные территории, управляющие ее английским и испанским, могут быть смежными или — что более вероятно, поскольку она выучила оба языка в раннем возрасте — могут, по крайней мере, частично перекрываться.Сьюзан Букхеймер, нейропсихолог, общающаяся с Кориной под бумажной палаткой, показывает ей изображение на карточке из стопки. В то же время главный хирург Линда Ляу прикасается к ее мозгу электродом, вызывая легкий шок. Корина ничего не чувствует, но функция в этом месте на мгновение нарушается.

  «Что это, милая?» — спрашивает Букхаймер. Грогги, Корина смотрит на картинку.

  «Саксофон», — шепчет она.

  «Хорошо!» — говорит Букхаймер, листая стопку карточек.Электрод не касается точки, критичной для языка. Тем временем Ляу сдвигает электрод на долю дюйма. «И этот?»

  «Единорог».

  «Очень хорошо. Y éste?»

  «Каса».

  «¿Y éste?»

  Корина колеблется. «¿Bicicleta?» она сказала. Но это не велосипед; это пара рогов. Когда Корина делает ошибку или изо всех сил пытается идентифицировать изображение какого-то простого объекта, врачи знают, что они попали в критическую область, и маркируют это место квадратом стерильной бумаги, как крошечная записка.

  Пока это стандартная процедура. (Ляу, чья собственная мать умерла от рака груди, распространившегося на ее мозг, провела около 600 подобных операций.) Но картирование мозга Корины вот-вот изменится в будущее. В операционной суетятся десятки человек, в два раза больше, чем требуется для типичной операции по удалению опухоли головного мозга. Дополнительно здесь можно использовать оптическую визуализацию внутренних сигналов (OIS) во время операции — метод, разработанный здесь, в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, Артуром Тога и Эндрю Каннестрой, одним из хирургов, помогающих Лиау.

  Специальная камера, установленная на штанге, поворачивается над лобной долей Корины. По мере того как она продолжает называть картинки на карточках или отвечать на простые вопросы (какого цвета трава? Какое животное лает?), Камера фиксирует мельчайшие изменения в отражении света от поверхности ее мозга. Изменения указывают на усиление кровотока, что, в свою очередь, указывает на когнитивную активность именно в этом месте.

  Когда Корина отвечает «зеленый» или «собака», точный образец нейронных цепей, возбуждаемых в области Брока и окружающей ткани, фиксируется камерой и передается на монитор в углу комнаты.Оттуда изображение мгновенно загружается на суперкомпьютер в Лаборатории нейровизуализации Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, расположенной несколькими этажами выше. Там он объединяет 50 000 других сканированных изображений, полученных от более чем 10 000 человек, с использованием множества технологий визуализации. Таким образом, Корина становится одной галактикой в ​​расширяющейся вселенной новой информации о человеческом мозге.

  «Мозг каждого человека так же уникален, как и его лицо», — говорит Тога, который руководит лабораторией нейровизуализации и сегодня наблюдает за операцией поверх своей хирургической маски.«Все эти вещи скользят по кругу, и мы не знаем всех правил. Но, изучая тысячи людей, мы сможем узнать больше из них, что расскажет нам, как устроен мозг».

  Большинство изображений в атласе мозга Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе создаются с помощью революционной новой техники, называемой функциональной магнитно-резонансной томографией (фМРТ). Как и OIS, фМРТ отслеживает увеличение кровотока как косвенное измерение когнитивной активности. Но, хотя и не так точна, фМРТ полностью неинвазивна и поэтому может использоваться для изучения функции мозга не только у хирургических пациентов, таких как Корина, но и у всех, кто может выдержать несколько минут в трубчатой ​​полости аппарата МРТ.Этот метод использовался для исследования нейронных цепей людей, страдающих депрессией, дислексией, шизофренией и множеством других неврологических состояний. Не менее важно, что он был обучен мозгам сотен тысяч испытуемых, когда они выполняли заданную задачу — все, от подергивания пальца до вызова определенного лица, решения моральной дилеммы, достижения оргазма или сравнения вкусов Пепси и Кокс.

  Что новая наука говорит нам о том, как мозг 28-летней Корины породил разум 28-летней Корины? Что касается роста мозга, ее рождение в Санта-Пауле, фермерском сообществе, расположенном примерно в 50 милях (80.В 5 км к северу от Лос-Анджелеса, происшествий не было. Напротив, предыдущие девять месяцев в утробе матери были драмой эпических масштабов, связанной с развитием нервной системы.

  Через четыре недели после зачатия эмбрион, который стал Кориной, каждую минуту производил полмиллиона нейронов. В течение следующих нескольких недель эти клетки мигрировали в мозг в определенные места, определяемые генетическими сигналами и взаимодействиями с соседними нейронами. В течение первого и второго триместров беременности ее матери нейроны начали тянуться щупальцами друг к другу, создавая синапсы — точки контакта — со скоростью два миллиона в секунду.За три месяца до своего рождения у Корины было больше клеток мозга, чем когда-либо снова: перегруженные джунгли связей. Гораздо больше, чем ей было нужно, когда она зародилась в когнитивно безупречной утробе, — гораздо больше, чем ей нужно во взрослой жизни.

  Затем, всего за несколько недель до рождения, тенденция изменилась. Группы нейронов конкурировали друг с другом, чтобы привлечь другие нейроны в расширяющиеся цепи с определенными функциями. Те, кто проиграли, вымерли в процессе обрезки, которую ученые называют «нейронным дарвинизмом».»

  Уцелевшие схемы уже были частично настроены на потусторонний мир. При рождении она уже была предрасположена к звуку голоса своей матери по сравнению с голосом незнакомцев; к ритму детских стишков, которые она могла подслушивать в утробе матери; и возможно, на вкус мексиканской кухни ее матери, которую она щедро пробовала в околоплодных водах. Последним из ее чувств, которые полностью развились, было зрение. Даже в этом случае она ясно узнала лицо своей матери всего в два дня от роду.

  Ибо следующие 18 месяцев Корина была обучающейся машиной.В то время как старшему мозгу нужен какой-то контекст для обучения — причина, например, вознаграждение, обращать внимание на один стимул над другим, — детский мозг впитывает все, что проходит через их чувства.

  «Они могут выглядеть так, как будто они просто сидят и смотрят на вещи», — говорит Марк Джонсон из Центра мозгового и когнитивного развития в Биркбеке, Лондонский университет. «Но с самого начала младенцы рождаются, чтобы искать информацию». Когда Корина испытала свой новый мир, нейронные цепи, которые получали повторяющуюся стимуляцию, развивали более сильные синаптические связи, в то время как те, которые бездействовали, атрофировались.Например, при рождении она могла слышать все звуки на всех языках Земли. По мере того, как слоги испанского (а позже и английского) наполняли ее уши, языковые области ее мозга становились более чувствительными только к этим звукам, теряя при этом способность реагировать на звуки, скажем, арабского или суахили.

  Если есть одна часть мозга, где зародилась «я» часть разума Корины, то это будет префронтальная кора — область сразу за ее лбом, которая простирается до ее ушей. К двум годам здесь начали развиваться схемы.Прежде чем префронтальная кора начинает работать, ребенок с пятном на щеке попытается стереть пятно со своего отражения в зеркале, вместо того, чтобы понять, что изображение в зеркале — это она сама, и вытереть свою щеку.

  Но по мере того, как ученые изучают все высшие когнитивные функции, они обнаруживают, что самоощущение — это не отдельная часть разума, которая находится в определенном месте, например, карбюратор в машине, или созревает сразу. , как распустившийся цветок.Он может включать в себя различные области и цепи мозга, в зависимости от того, о каком конкретном чувстве идет речь, и эти цепи могут развиваться в разное время.

  Итак, хотя Корина, возможно, узнала себя в зеркале до того, как ей исполнилось три года, мог пройти еще год, прежде чем она поняла, что то, что она увидела в зеркале, сохраняется во времени. В исследованиях, проведенных Дэниелом Повинелли и его коллегами из Университета Луизианы в Лафайетте, маленькие дети были записаны на видео во время игры, во время которой экспериментатор тайно наклеил им на волосы большую наклейку.Когда через несколько минут была показана видеопленка, большинство детей старше трех лет потянулись к своим волосам, чтобы удалить наклейку, демонстрируя, что они понимают, что на видео изображено то же самое, что и в настоящий момент. Младшие дети не видели связи.

  Если у Корины в три года застряла наклейка в волосах, она этого не помнит. Ее первое воспоминание — это острые ощущения, когда она вместе с мамой пошла в магазин за особенным платьем, розовым и кружевным.Ей было четыре года. Она ничего не помнит раньше, потому что ее гиппокамп, часть лимбической системы в глубине мозга, которая хранит долговременные воспоминания, еще не созрел.

  Это не значит, что более ранние воспоминания не существуют в голове Корины. Поскольку ее отец ушел, когда ей было всего два года, она не может сознательно вспомнить, как он иногда напивался и оскорблял ее мать. Но эмоции, связанные с памятью, могут храниться в ее миндалевидном теле, другой структуре лимбической системы мозга, которая может функционировать уже при рождении.Хотя высокоэмоциональные воспоминания, запечатленные в миндалевидном теле, могут быть недоступны для сознательного разума, они все же могут влиять на то, как мы действуем и чувствуем за пределами нашего осознания.

  Различные области мозга по-разному развиваются с разной скоростью в раннем взрослом возрасте. Безусловно, решающее значение имели обрезка и формирование мозга Корины в первые месяцы ее работы в качестве обучающейся машины. Но согласно недавним исследованиям изображений детей, проведенным в течение нескольких лет в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и Национальном институте психического здоровья в Бетесде, штат Мэриленд, второй всплеск роста серого вещества происходит незадолго до полового созревания.

  Если предположить, что она была обычной девочкой, кора головного мозга Корины была самой толстой в возрасте 11 лет (пик у мальчиков был примерно через полтора года). За этой волной роста последовало еще одно истончение серого вещества, которое длилось все ее подростковые годы. и действительно только недавно был завершен. Первыми областями ее мозга, завершившими этот процесс, были те, которые участвовали в основных функциях, таких как обработка сенсорных данных и движения, в крайних передней и задней частях мозга. Затем появились области, регулирующие пространственную ориентацию и язык в теменных долях по бокам мозга.

  Последняя область мозга, достигшая зрелости, — это префронтальная кора, где находится так называемый исполнительный мозг, где мы делаем социальные суждения, взвешиваем альтернативы, планируем будущее и контролируем свое поведение.

  «Управляющий мозг не достигает взрослого уровня до 25 лет», — говорит Джей Гедд из Национального института психического здоровья, один из ведущих ученых в области нейровизуализационных исследований. «В период полового созревания у вас есть взрослые страсти, сексуальное влечение, энергия и эмоции, но обуздание наступает гораздо позже.«Возможно, неудивительно, что подросткам не хватает здравого смысла или способности сдерживать импульсы.« Мы можем голосовать в 18 лет, — говорит Гедд, — и водить машину ». Но вы не можете арендовать машину, пока вам не исполнится 25 лет. С точки зрения анатомии мозга единственные, кто имеет это право, — это люди, занимающиеся прокатом автомобилей ».

  Зрелость серого вещества, однако, не означает конца психические изменения. Даже сейчас мозг Корины все еще находится в стадии разработки. Если есть одна тема, которая доминировала в последнее десятилетие неврологических исследований, это растущее признание пластичности мозга — его способности изменять форму и реорганизовывать себя. через взрослую жизнь.У слепых людей, читающих шрифт Брайля, наблюдается заметное увеличение размера области их соматосенсорной коры — области на той стороне мозга, которая обрабатывает осязание, — предназначенной для их указательного пальца правой руки. Скрипачи демонстрируют аналогичное распространение соматосенсорной области, связанной с пальцами их левой руки, которые перемещаются вокруг шеи инструмента, играя ноты, в отличие от пальцев их правой руки, которая просто держит смычок.

  «Десять лет назад большинство нейробиологов рассматривали мозг как своего рода компьютер, на раннем этапе развивающий фиксированные функции», — говорит Майкл Мерзенич из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, пионер в понимании пластичности мозга.«Что мы сейчас понимаем, так это то, что мозг постоянно пересматривает себя на протяжении всей жизни».

  В то время как пластичность мозга начинает ухудшаться в более позднем возрасте, возможно, никогда не будет слишком поздно научить старый мозг новым трюкам. Согласно предварительным исследованиям, проведенным в лаборатории Мерцениха, даже воспоминания досадных людей в возрасте от 60 до 70 лет могут быть значительно омоложены при целенаправленной тренировке. Однако пластичность имеет пределы. Если определенные критические области коры головного мозга, например, область Брока, будут разрушены в результате инсульта или опухоли, пациент, вероятно, никогда не восстановит функцию, которую раньше выполняли теперь молчащие цепи.

  Что возвращает нас сегодня к Корине. Ее опухоль уже разрушила часть ее левой лобной доли размером с яйцо, содержащую цепи, важные для личности, планирования и драйва. К счастью, мозг имеет некоторую встроенную избыточность этих высших функций, и ее семья не заметила никаких изменений в ее личности: соответствующая область ее правой лобной доли, вероятно, несет большую часть дополнительной нагрузки.

  Но опухоль нужно удалить как можно быстрее.Ученые завершили создание оптического внутреннего изображения ее мозга, а также еще одну экспериментальную технику сканирования с использованием инфракрасного света. Штанга камеры откатилась.

  В операционной пустеют все, кроме персонала, важного для самой операции. Корина очень устала, но ей нужно еще немного бодрствовать. Используя электронный скальпель, доктор Ляу осторожно начинает разрезать плоть мозга на границе между опухолью и областью Брока Корины. Под палаткой Dr.Букхаймер высвечивает еще несколько карточек перед ее лицом.

  «Что это? Дверь? Хорошо!»

  «¿Y éste?…»

  По мере того, как скальпель врезается глубже, глаза Ляу напрягаются над ее хирургической маской. Она должна удалить каждый фрагмент раковой ткани. Еще один промах, и ущерб невозможно исправить. Как только разрез по границе закончен, сознание Корины больше не нужно, и она может отдыхать.

  «Как она?» — спрашивает Ляу.

  «Идеально», — говорит Букхаймер. «Вообще никаких проблем.«

  « Хорошо », — говорит Ляу.« Давай снова уложим ее спать ». Анестезиолог вносит необходимые поправки в химическую смесь, протекающую через капельницу Корины. Я прохожу туда, где вижу ее лицо.

  » Корина, «Я говорю, когда ее глаза начинают закрываться, — у тебя красивый мозг». Она слабо улыбается.

  «Спасибо», — говорит она.

  БОЛЬШОЙ МОЗГ

  Каждый день Глен Макнил проводит шесть или семь часов, жужжая о улицах Лондона на своем мотоцикле с картой, прикрепленной к рулю.28-летний Макнил — «знающий мальчик», занимающийся многолетней тренировкой памяти, необходимой для того, чтобы заработать свой зеленый значок и стать лицензированным водителем лондонского такси, как и его отец.

  Если Макнил осуществит свою мечту, его мозг может стать больше, по крайней мере, в одной части. Гиппокамп, структура в форме морского конька, которая является частью лимбической системы мозга, имеет решающее значение для многих функций памяти и обучения, включая обработку пространственных отношений в окружающей среде. Исследование МРТ, опубликованное в 2000 году учеными из Университетского колледжа в Лондоне, показало, что у лондонских таксистов задняя часть гиппокампа была увеличена по сравнению с контрольной группой, что опровергает давнее представление о том, что мозг взрослого человека не может расти.Но бонус в тканях мозга, возможно, не был бесплатным. В среднем у таксистов передняя часть гиппокампа была меньше, чем обычно, что позволяет предположить, что усилия по построению все более подробной ментальной карты города привлекли к делу соседние регионы.

  Если гиппокамп может расти у взрослых людей, как насчет других частей мозга? Согласно недавнему исследованию, проведенному в Германии, обучение жонглированию в течение трех месяцев привело к увеличению количества серого вещества в двух областях, связанных с зрительной и двигательной активностью.Однако, когда новоиспеченные жонглеры перестали тренироваться, эти области сжались. Более того, ни исследование драйверов, ни исследование жонглеров не могли определить, был ли рост объема мозга результатом реорганизации существующих цепей, увеличения числа нейронных связей или, что самое интригующее, рождения настоящих новых клеток мозга — идея, которая казалась абсурдной. до не давнего времени. В 1998 году Фред Х. Гейдж из SaIk Institute в Ла-Хойя, Калифорния, показал, что новые клетки действительно могут расти в гиппокампе взрослого человека.Гейдж считает, что стволовые клетки, способные развиваться в новые функционирующие нейроны, могут существовать в другом месте мозга. Лучшее понимание такой регенерации нервов может дать надежду на лечение болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона и множества других дегенеративных заболеваний мозга.

  Между тем у Глена МакНейла больше работы, связанной с его гиппокампом. Он должен сдать три набора экзаменов, проверяющих его знание лондонских улиц, а затем подтвердить свое знание окрестных городов.

  «Пригород — это последняя» урбанизация «, — говорит он с сильным акцентом кокни. «После этого вы получите свой маленький зеленый значок».

  В ВАШЕМ ЛИЦЕ

  Сорок лет назад психолог Пол Экман из Калифорнийского университета в Сан-Франциско показал фотографии американцев, выражающих различные эмоции, изолированным людям форе в Новой Гвинее. Хотя большинство фор никогда не сталкивались с западными лицами, они легко распознавали выражения гнева, счастья, печали, отвращения, страха и удивления (которые трудно различить).Когда Экман провел эксперимент в обратном порядке, показав лица Форе жителям Запада, эмоции снова были безошибочными. Классическое исследование Экмана убедительно подтвердило идею универсальности выражений основных эмоций на лице — идею, впервые выдвинутую Чарльзом Дарвином.

  Согласно Экману, эти шесть эмоций (плюс презрение) сами по себе универсальны, они эволюционировали, чтобы подготовить нас к тому, чтобы быстро справляться с обстоятельствами, которые, по нашему мнению, могут повлиять на наше благополучие. Некоторые эмоциональные триггеры также универсальны.Например, внезапное вторжение в ваше поле зрения вызывает страх. Но большинство эмоциональных триггеров усвоены. Запах только что скошенного сена вызовет разные эмоции у кого-то, кто провел идиллическое детство летом в деревне, и у кого-то, кто был вынужден долгие часы работать на ферме. Как только возникла такая эмоциональная ассоциация, ее трудно, если не невозможно, разрушить.

  «Эмоции — наименее пластичная часть мозга», — говорит Экман. Но мы можем научиться лучше управлять своими эмоциями.Например, чем короче время между возникновением эмоции и тем моментом, когда мы осознаем ее — то, что Экман называет рефрактерным периодом, — тем выше вероятность, что мы перепроверим, подходит ли эта эмоция ситуации. Один из способов сократить рефрактерный период — это знать, что вызывает у нас различные эмоции.

  Чего боятся?

  Там джунгли, по крайней мере, раньше были. Доисторическая среда, которая сформировала наш мозг, кишела змеями, рычащими звери, летающими птицами и другими природными опасностями.Люди, которые спонтанно отступили от таких угроз, выжили, в то время как те, кто размышлял — может быть, это дружелюбная змея, но почему она так сворачивается? — не жили достаточно долго, чтобы передать свои гены.

  Таким образом, естественный отбор давным-давно мог запрограммировать мозг приматов на реакцию страха на такие опасности. С другой стороны, эксперименты показали, что выращенные в лаборатории обезьяны, которые никогда не видели змей в естественных условиях, при виде змей проявляют не большую тревогу, чем молодой примат на картинке ниже, беспечно устроившийся в кольцах 11- стопа (3.4-метровый) питон. Так является ли страх перед змеями в нашей природе или продуктом нашего воспитания?

  В серии исследований, проведенных в Университете Висконсин-Мэдисон в 1980-х годах, исследователи проверили этот вопрос, сравнив выращенных в лаборатории обезьян с обезьянами, рожденными в дикой природе. Лабрадорские обезьяны, ранее не боявшиеся змей, начали проявлять страх после того, как наблюдали, как обезьяны, рожденные в дикой природе, как вживую, так и на видеозаписях, демонстрируют страх перед змеями. Но когда видео было изменено так, что обезьяны, рожденные в дикой природе, казалось, боялись цветов, выращенные в лаборатории обезьяны, наблюдающие за ними, не заметили намек.Кажется вероятным, что в мозгу приматов действительно есть предрасположенность бояться природных явлений, которые могут причинить нам вред, но нет предрасположенности научиться бояться того, чего не будет. Но предрасположенность требует активизации социального опыта. Поскольку выращенные в лаборатории обезьяны научились бояться змей от других обезьян, у ребенка есть хорошие шансы приобрести страх перед змеями после наблюдения за другими людьми.

  В более поздних исследованиях ученые проследили нервные пути страха до небольшой миндалевидной структуры в эмоциональной системе мозга, называемой миндалевидным телом.Похоже, что он переводит восприятие опасности в действие двумя способами.

  Наша кора головного мозга постоянно подвергается бомбардировке информацией из наших глаз, ушей и других органов чувств. Один маршрут для этого конвейера отправляет поток подробной, уточненной информации из высокоуровневых областей коры в миндалину, которая ускоряет обработку пугающих или других эмоциональных стимулов за счет менее срочной информации. Если вы за рулем и слушаете новости по радио, когда водитель впереди вас нажимает на тормоза, ваше внимание быстро перестанет быть в курсе новостей и подаст сигнал вашей ноге, чтобы нажать на педаль тормоза.Второй, еще более быстрый путь отправляет грубую информацию от органов чувств через подкорковые области непосредственно в миндалину, полностью минуя кору. Если впереди идущий автомобиль делает полноценную паническую остановку, этот более примитивный путь дает вам сигнал нажать на тормоза — даже до того, как информация достигнет корковых областей, которые заставят вас осознать свои действия. Может хватить миллисекунд, чтобы определить разницу между жизнью и смертью.

  AUTISTIC GENIUS

  Пятнадцатилетний Тито Мухопадхьяй сидит на корточках рядом с матерью на своей кровати, раскачиваясь, его руки дико хлопают.Жесты типичны для человека с тяжелым аутизмом, как и его избегание зрительного контакта, его невнятное ворчание и стоны. Но Тито далеко не невнятный. Посетитель спрашивает его, почему он так много двигается.

  «Я знаю, что это выглядит иначе», — отвечает он, нацарапывая свой ответ карандашом и бумагой. «Но у меня появилась привычка находить и чувствовать свое собственное рассеянное« я »».

  Первоначально диагностированный как умственно отсталый, в его родной Индии мать таскала его от одного врача к другому, когда мать отчаянно пыталась найти причину ненормального поведения своего сына и языковых нарушений.Благодаря неустанным, иногда неортодоксальным тренировкам она преодолела барьер молчания, научив Тито складывать и вычитать, получать удовольствие от литературы и, в конечном итоге, общаться с помощью письма, сначала привязав карандаш к его руке. Благодаря ее усилиям Тито, редко встречающийся среди аутистов с низким уровнем функционирования, может с невероятной ясностью описать, что такое состояние изнутри.

  Яркие автобиографические размышления Тито раскрывают чувствительность и интеллект, превосходящие его годы. В книге Beyond the Silence, написанной в возрасте от восьми до одиннадцати лет и опубликованной в Англии в 2000 году (опубликовано как The Mind Tree в США.S. в 2003 г.) он описывает свои ранние попытки справиться с какофонией разрозненной информации, поступающей через его чувства, и его глубокую борьбу за контроль над своим телом и поведением. Он писал о двух разных «я»: о мыслящем «я», «которое было наполнено знаниями и чувствами», и о действующем «я», которое было «странным и полным действий», над которым он имел не больше контроля, чем если бы оно принадлежало другому человеку. «Эти два« я »оставались сами по себе, изолированными друг от друга».

  «Замечательные достижения Тито не преодолели его аутизм», — говорит Майкл Мерзенич, нейробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, изучавший Тито.«В его мозгу все еще царит хаос». Откуда этот хаос? Нет сомнений в том, что гены играют роль по крайней мере в некоторых формах расстройства. Кроме того, у младенцев, у которых позже развивается аутизм, часто наблюдается период аномально быстрого роста мозга в течение первого года жизни, что может быть связано с перепроизводством клеток, несущих нервные импульсы в белом веществе мозга.

  Исследователи Крис и Ута Фрит из Университетского колледжа в Лондоне определили набор структур — одна над глазами, другая около уха и третья вверху по бокам мозга, которые позволяют нам делать выводы о том, что думают другие. и относиться к людям соответственно.Эти области менее активны у людей с аутизмом и синдромом Аспергера, более легкой формой расстройства. Но могут быть задействованы и другие части мозга, включая миндалину и гиппокамп. Сомнительно, чтобы у расстройства с таким широким спектром симптомов и патологий была какая-то одна причина.

  «Мужчины и женщины озадачены тем, что я делаю», — пишет Тито. «Доктора используют разные термины, чтобы описать меня. Мне просто интересно».

  PERFECT PITCH

  Музыка естественна для человеческого разума.На Земле нет культуры, в которой его не было бы, и наш мозг запрограммирован на то, чтобы воспринимать и приводить в движение его магию. Напротив, абсолютный или идеальный слух — способность идентифицировать определенный музыкальный тон, не слыша его по сравнению с другим — является чрезвычайно редким даром, который встречается всего у одного из 10 000 человек в западных обществах.

  Люди, обладающие этой чертой, могут определить звук ми-бемоль или соль-диез так же легко, как любой другой может увидеть, что пожарная машина красная, а небо синее.Неудивительно, что это чаще встречается у музыкантов. Он был у Моцарта, у Бетховена — тоже. Но чем объясняется эта особенная способность?

  Некоторые исследования показывают, что в конце концов это явление не так уж необычно. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что многие люди, говорящие на тональных языках, таких как китайский и вьетнамский, обладают абсолютным слухом, произнося слова и повторяя их через несколько дней на том же уровне. Другое исследование показало, что 7 процентов неазиатских первокурсников в Истменской школе музыки в Рочестере, штат Нью-Йорк, были наделены абсолютным слухом, по сравнению с полностью 63 процентами их азиатских сверстников в Центральной консерватории музыки в Пекине.

  Но отношения между абсолютным слухом и языком не могут быть исчерпывающими. Не все носители тонального языка обладают абсолютным слухом, и не все обладатели абсолютного слуха говорят на тональных языках. В Японии эта черта относительно распространена по сравнению с Западом, и японский язык не является тональным языком. Возможно, генетическая предрасположенность к абсолютному слуху более распространена среди азиатского населения. Но более вероятным объяснением его распространенности в Японии может быть то значение, которое культура придает обучению ранней музыке, примером которой являются молодые скрипачи, проходящие обучение по методу Судзуки.

  РЕБЕНОК ЗНАЕТ

  Что происходит в голове ребенка? Младенцы, конечно, не могут напрямую передавать свои мысли, и при этом они вряд ли будут лежать неподвижно в оглушительном ограничении аппарата МРТ достаточно долго, чтобы исследователи могли составить карту активности в их мозгу. В Babylab, входящем в Центр развития мозга и когнитивного развития в Биркбеке, Лондонский университет, исследователь Джорди Кауфман находит прямой путь к чтению мыслей ребенка.

  Кауфман одевает шестимесячных детей в шлемы с электродами, чтобы регистрировать электрическую активность в их мозгу, пока они смотрят видео-мультфильм о поездке, исчезающем в туннеле.

  Традиционные поведенческие исследования предполагают, что у младенцев отсутствует чувство постоянства объекта: когда объект, на который они смотрели, внезапно скрывается из поля зрения, они ведут себя так, как будто этого объекта больше не существует. Но высокотехнологичная сетка для волос Babylab регистрирует всплеск активности правых височных долей младенцев, когда они смотрят, как исчезает поезд, аналогично активности, измеренной у взрослых, которых просят помнить о невидимом объекте. А когда туннель поднимается, чтобы не было видно поезда внутри — нарушение постоянства объекта — электрическая активность резко возрастает, предполагая, что младенцы пытаются поддерживать мысленное представление поезда перед лицом визуальных свидетельств обратного.

  Означает ли это, что постоянство объекта заложено в мозгу? Возможно. Но Кауфман предпочитает рассматривать развитие разума как плодотворное взаимодействие между природой и воспитанием, поскольку врожденные предрасположенности младенца побуждают его искать опыт, который, в свою очередь, питает и настраивает специализированные нейронные сети.

  Предрасположенность смотреть на лица, например, кажется врожденной и затрагивает примитивные области мозга. Но Ханифе Халит из Babylab продемонстрировала, что области на более высоком уровне височной коры становятся более специализированными в распознавании лиц в течение первого года жизни, сначала реагируя на вертикальные и перевернутые обезьяны и человеческие лица, и, наконец, только на вертикальные человеческие лица.Нормальные дети также предпочитают лица, которые смотрят на них назад, в то время как дети-аутисты этого не делают. Халит предполагает, что без первоначальной предрасположенности к привлекательным лицам мозг ребенка может не обогатиться социальными взаимодействиями, которые определяют нормальное развитие, что приводит к всеобщему безразличию к социальным стимулам, что является одним из отличительных признаков аутизма.

  ИЗМЕНЕННЫЙ РАЗУМ

  Совсем недавно, в конце 1980-х, человеческий мозг считался своего рода биологическим компьютером, который, как выразился один ученый, «выделяет мысли так же, как почки выделяют мочу.«Теперь мы знаем, что мозг гораздо более податлив и гибок, чем предполагает аналогия с компьютерным оборудованием, и что он меняется с каждым восприятием и каждым действием.

  За последнее десятилетие убедительные доказательства нейропластичности были получены из исследований слепых Альваро Паскуаль-Леоне, ныне профессор неврологии Гарвардского университета и больницы Бет Исраэль в Бостоне. соматосенсорной (сенсорной) коры, реагирующей на ввод от читающего пальца, значительно увеличился.В 1996 году исследователи сделали более поразительное открытие: вход от сенсибилизированного пальца освещал не только соматосенсорную кору со стороны мозга, но и части зрительной коры около задней части мозга.

  Может ли быть так, что у взрослых слепых людей новые нервные связи протягиваются через мозг, занимая нейронную область, оставшуюся вакантной из-за отсутствия информации от их слепых глаз? Паскуаль-Леоне проверяет это понятие, завязывая глаза зрячим в течение пяти дней.Всего через два дня сканирование с помощью фМРТ показало всплески активности в их зрительной коре головного мозга, когда они выполняли задания пальцами или даже когда они слушали звуки или слова. Это было слишком коротким временем для того, чтобы какие-либо нервные связи вырастали из сенсорных и слуховых областей коры головного мозга в область, обрабатывающую зрение. И уже через несколько часов после снятия повязки зрительная кора снова реагировала только на ввод от глаз.

  Так чем же объясняется эта внезапная способность мозга «видеть» с помощью пальцев и ушей? Паскуаль-Леоне предполагает, что связи между этими чувствами и зрительной корой головного мозга могут уже существовать, но оставаться неиспользованными до тех пор, пока глаза выполняют свою работу.Когда глаза закрываются, в действие вступает следующий лучший способ получить ту же информацию.

  «Это провокация, но мы утверждаем, что мозг вообще не может быть организован по сенсорным модальностям», — говорит он. То, что нейробиологи на протяжении последнего столетия называли зрительной корой, возможно, не предназначено исключительно для глаз, но должно быть более точно определено как область мозга, которая лучше всего способна различать пространственные отношения — и она будет захватывать любой доступный ввод для выполнения эта задача.

  EXTREME EXPRESSION

  Каждое утро Алиса Флаэрти, невролог из Массачусетской больницы общего профиля в Бостоне, пишет на своем компьютере к 4:30 утра. В течение дня она также может писать на макулатуре, туалетной бумаге, своих хирургических скрабах и т. Д. и, если больше ничего не подойдет, на ее собственной шкуре. Некоторые из ее лучших идей приходят, когда она принимает душ, поэтому она держит там вощеный карандаш и пишет на стенах. У нее также есть ручка, прикрепленная к ее велосипеду, на случай, если муза ударит ее в середине хода педали.

  В наши дни одержимость Флаэрти письмом доставляет столько же удовольствия, сколько и принуждение. Но это произошло из-за болезненной утраты, которую она пережила в 1998 году из-за смерти ее недоношенных мальчиков-близнецов. Уже будучи плодовитым, Флаэрти развил полномасштабный случай гиперграфии, маниакального расстройства, характеризующегося неудержимым желанием писать — и писать, и писать. Ее письмо увеличилось в 20 раз. Ноющая необходимость что-то записать разбудила ее посреди ночи, чтобы писать в темноте, окружая себя кучей нацарапанных записей.Второй эпизод последовал за рождением дочерей-близнецов, теперь уже здоровых пятилетних детей.

  Профессиональный и личный интерес Флаэрти к гиперграфии в конечном итоге привел ее к, возможно, не удивительному шагу, написав об этом книгу. Хотя она предполагает, что ее собственные наихудшие эпизоды были вызваны гормональным пандемониумом, сопровождающим роды, это состояние чаще является симптомом маниакальной депрессии, мании и других расстройств настроения. Чаще всего это связано с височной эпилепсией, расстройством, которое также может приводить к гиперрелигиозным чувствам и ощущению, что даже самые тривиальные события наполнены повышенным смыслом и космической важностью.Принуждение гиперграфического пациента все время писать, увы, не сопровождается каким-либо увеличением таланта. Обличительные речи Унабомбера, Теодора Качиньского (или словесная болтовня некоторых интернет-блогов) являются типичным результатом.

  Тем не менее, ключевая роль височной доли в гиперграфии может открыть окно в нейронные основы литературного творчества и творчества в целом. Согласно народному мнению, правое полушарие мозга более творческое, а левое — более логичное и объективное.Хотя для этого убеждения есть некоторые основания, это, безусловно, чрезмерное упрощение. Как Флаэрти обсуждает в своей книге «Болезнь полуночи: стремление писать, писательский блок и творческий мозг», более важными для творчества могут быть связи через лимбическую систему — более примитивную эмоциональную часть мозга — между височными долями. по бокам мозга и лобных долях за лбом. Хотя лобные доли могут быть важны для обеспечения суждения и гибкости мысли, лежащих в основе таланта, структуры в височных долях и лимбической системе обеспечивают драйв и мотивацию, которые, по мнению Флаэрти, являются более важными частями творческого уравнения, чем сам талант.Это касается не только письма, но и всех видов творческой деятельности.

  «Быть ​​по-настоящему креативным шахматистом, — говорит она, — вероятно, просто любить игру и играть в нее по десять часов в день может быть важнее, чем иметь в своем мозгу какие-то особые способности распознавания образов».

  ДУХОВНОЕ СОСТОЯНИЕ

  На протяжении 2500 лет буддисты применяли строгие техники тренировки, чтобы направить свое психическое состояние от деструктивных эмоций к более сострадательному и счастливому образу жизни.Вдохновленные каскадом новых доказательств пластичности мозга, западные нейробиологи проявили большой интерес. Может ли медитация буквально изменить ум?

  Последние несколько лет Ричард Дэвидсон и его коллеги из Университета Висконсин-Мэдисон изучали активность мозга тибетских монахов как в медитативном, так и в немедитативном состояниях. Группа Дэвидсона ранее показала, что люди, склонные становиться жертвами негативных эмоций, демонстрируют образец постоянной активности в областях их правой префронтальной коры.У людей с более позитивным темпераментом активность происходила в левой префронтальной коре. Когда Дэвидсон проводил эксперимент на старшем тибетском ламе, обладающем навыками медитации, базовый уровень активности ламы оказался намного левее всех, кого тестировали ранее. По крайней мере, судя по этому исследованию, он был количественно самым счастливым человеком в мире.

  Дэвидсон недавно протестировал префронтальную активность на некоторых добровольцах из высокотехнологичной компании в Висконсине.