Нейрофизиология мозжечка

Федеральное агентство по образованию

Московский психолого-социальный  университет

Факультет психологии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

 

На тему

«Нейрофизиология мозжечка»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                             Выполнил: студент

                                                                                      Гришкина М.Е

 

                                                                               Проверил:

 

                                                                   

 

      

Рязань  2012

 

Содержание

 

Введение………………………………………………………………………….3

1. Нейрофизиология мозжечка………………………………………………….5

2. Семиотика поражений мозжечка и координационной сферы в целом…….6

3. Особенности морфофункциональной организации и связи мозжечка…….7

4. Мозжечковый контроль двигательной активности…………………………10

5. Взаимодействие мозжечка и коры большого мозга………………………...13

6. Влияние мозжечка на вегетативные функции………………………………14

7. Симптомы нарушений функций мозжечка и его проводящих путей. Методы исследования…………………………………………………………...16

Заключение……………………………………………………………………….22

Список литературы………………………………………………………………23

мозг нейрофизиология

 

Введение

 

Мозжечок (лат.cerebellum— букв. «малый мозг»)— часть заднего мозга позвоночных животных, играющая важную роль в координации движений. Мозжечок расположен над продолговатым мозгом и мостом, так же, как и большой мозг, покрыт оболочками. Связь мозжечка с другими структурами мозга осуществляется через ножки мозжечка. Мозжечок млекопитающих, так же как и головной мозг, состоит из правого и левого полушария (hemisphaeria cerebelli) и соединяющей их непарной структуры— «червя» (vermis cerebelli). Полушария и червь обычно образуют три доли: верхнюю, заднюю и нижнюю. Доли отграничены друг от друга постоянными бороздами. Доли разделяются на десять долек. Червь и полушария покрыты серым веществом (корой мозжечка), внутри которого находится белое вещество. На сагиттальных срезах мозжечка виден своеобразный рисунок, получивший название «древа жизни». Внутри белого вещества залегают подкорковые ядра мозжечка. C остальными мозговыми структурами мозжечок связывается через ножки. Сквозь нижние ножки (или так наз. верёвчатые тела) мозжечок получает информацию от спинного мозга, олив, ретикулярной формации и вестибулярных ядер. Через средние ножки (ручки моста) идёт информация от структур моста, а через верхние ножки (соединительные ручки)— информация от спинного мозга, по ним же идут эфферентны к красному ядру и таламусу. Ядра мозжечка развивались параллельно его развитию и представляют собой парные скопления серого вещества, залегающие в глубине белого, ближе к «червю». Различают:

- зубчатое (nucleus dentatus);

- пробковидное (nucleus emboliformis);

- шаровидное (nucleus globosus),

- ядро шатра (nucleus fastigii).

Ядро  шатра располагается в белом  веществе «червя», остальные ядра залегают в полушариях мозжечка. Практически  вся информация выходящая из мозжечка переключается на его ядра (исключением является только связь клочково - узелковой дольки с вестибулярным ядром Дейтерса).

 

 

1 Нейрофизиология мозжечка

 

С точки  зрения нейрофизиологии, мозжечок - это  отдел мозга, представляющий координационное  звено нервной системы.

Мозжечок  выполняет три основных функции

1. координация движений
2. регуляция равновесия
3. регуляция мышечного тонуса

Мозжечок  имеет два структурно-функциональных отдела

1. полушария мозжечка (отвечают за динамическое равновесие, главным образом - конечности)
2. червь мозжечка (отвечает за статическое равновесие, главным образом - туловище)

Связи мозжечка

Мозжечок  связан с другими отделами НС с  помощью ножек мозжечка, в которых  проходят афферентные (к мозжечку) и  эфферентные (от мозжечка) пути. Причем эфферентные пути есть только в верхних  ножках.

1. Верхние ножки (связь со средним мозгом):
1. афферентные пути

• tractus spino-cerebellaris anterior (Hoversi)

2. эфферентные пути

• tractus dento-rubralis

• tractus cerebello-thalamicus
• tractus cerebello-reticularis

2. Средние ножки (связь с мостом):

1. афферентные пути

• tractus fronto-ponto-cerebellaris

• tractus temporo-ponto-cerebellaris
• tractus occipito-ponto-cerebellaris

3. Нижние ножки (связь с продолговатым мозгом):

1. афферентные пути

• tractus spino-cerebellaris posterior (Flexigi)

• tractus olivo-cerebellaris
• tractus vestibulo-cerebellaris
• tractus reticulo-cerebellaris

Следует отметить, что пути мозжечка не перекрещиваются  вообще либо перекрещиваются дважды. Поэтому при половинном поражении  самого мозжечка либо одностороннем  поражении ножек мозжечка симптоматика поражения наблюдается всегда со стороны поражения (гомолатерально).

 

2 Семиотика поражений мозжечка и координационной сферы в целом

 

Единственным  синдромом поражения координационной  сферы является атаксия.

Существует  несколько видов атаксий:

1. сенситивная (при поражении путей глубокой чувствительности - задних канатиков СМ, медиальной петли ГМ, таламуса, внутренней капсулы ГМ)
2. вестибулярная (при поражении вестибулярного анализатора - преддверия, полукружных каналов и их путей)
3. мозжечковая.
4. корковая (лобная) - при поражении коры ГМ, в основном лобных долей
5. истерическая

Мозжечковая атаксия бывает статической и  динамической (в зависимости от зоны поражения).

1. Статическая атаксия (при поражении червя мозжечка)

- неустойчивость в позе Ромберга (отклонение в сторону поражения)

- шаткая походка (отклонение в сторону поражения)

- диссинергия Бабинского

2. Динамическая атаксия (при поражении полушарий мозжечка)

- скандированная речь

- промах при пальце- носовой пробе (ПНП)

- дисдиадохокинез/ адиадохокинез

- дизметрия

- агравия

- мегалография

- симптом Стюарта-Холмса (симптом отсутствия "обратного толчка")

- промах при пяточно-коленной пробе (ПКП)

- миогипотония

 

3 Особенности морфофункциональной организации и  связи мозжечка

 

Реализация  указанных функций обеспечивается следующими морфологическими особенностями  мозжечка:

1) кора  мозжечка построена достаточно однотипно, имеет стереотипные связи, что создает условия для быстрой обработки информации; 2) основной нейронный элемент коры — клетка Пуркинье, имеет большое количество входов и формирует единственный аксонный выход из мозжечка, коллатерали которого заканчиваются на ядерных его структурах; 3) на клетки Пуркинье проецируются практически все видысенсорных раздражений: проприоцептивные, кожные, зрительные,слуховые, вестибулярные и др.; 4) выходы из мозжечка обеспечивают его связи с корой большого мозга, со стволовыми образованиями и спинным мозгом. Мозжечок анатомически и функционально делится на старую, древнюю и новую части. К старой части мозжечка (archicerebellum) — вестибулярный мозжечок — относится клочково-флоккулярная доля. Эта часть имеет наиболее выраженные связи с вестибулярным анализатором, что объясняет значение мозжечка в регуляции равновесия. Древняя часть мозжечка (paleocerebellum) — спинальный мозжечок — состоит из участков червя и пирамиды мозжечка, язычка, околоклочкового отдела и получает информацию преимущественно от проприорецептивных систем мышц, сухожилий, надкостницы, оболочек суставов. Новый мозжечок (neocerebellum) включает в себя кору полушарий мозжечка и участки червя; он получает информацию от коры, преимущественно по лобно-мостомозжечковому пути, от зрительных и слуховых рецептирующих систем, что свидетельствует об его участии в анализе зрительных, слуховых сигналов и организации на них реакции.

Кора  мозжечка имеет специфическое, нигде  в ЦНС не повторяющееся, строение. Верхний (I) слой коры мозжечка — молекулярный слой, состоит из параллельных волокон, разветвлений дендритов и аксонов II и III слоев. В нижней части молекулярного  слоя встречаются корзинчатые и звездчатые клетки, которые обеспечивают взаимодействие клеток Пуркинье. Средний (II) слой коры образован клетками Пуркинье, выстроенными в один ряд и имеющими самую мощную в ЦНС дендритную систему. На дендритном поле одной клетки Пуркинье может быть до 60 000 синапсов. Следовательно, эти клетки выполняют задачу сбора, обработки и передачи информации. Аксоны клеток Пуркинье являются единственным путем, с помощью которого кора мозжечка передает информацию в его ядра и ядра структуры большого мозга. Под II слоем коры (под клетками Пуркинье) лежит гранулярный (III) слой, состоящий из клеток-зерен, число которых достигает 10 млрд. Аксоны этих клеток поднимаются вверх, Т-образно делятся на поверхности коры, образуя дорожки контактов с клетками Пуркинье. Здесь же лежат клетки Гольджи. Из мозжечка информация уходит через верхние и нижние ножки. Через верхние ножки сигналы идут в таламус, в мост, красное ядро, ядра ствола мозга, в ретикулярную формацию среднего мозга. Через нижние ножки мозжечка сигналы идут в продолговатый мозг к его вестибулярным ядрам, оливам, ретикулярной формации. Средние ножки мозжечка связывают новый мозжечок с лобной долей мозга. Импульсная активность нейронов регистрируется в слое клеток Пуркинье и гранулярном слое, причем частота генерации импульсов этих клеток колеблется от 20 до 200 в секунду. Клетки ядер мозжечка генерируют импульсы значительно реже — 1—3 импульса в секунду. Стимуляция верхнего слоя коры мозжечка приводит к длительному (до 200 мс) торможению активности клеток Пуркинье. Такое же их торможение возникает при световых и звуковых сигналах. Суммарные изменения электрической активности коры мозжечка на раздражение чувствительного нерва любой мышцы выглядят в форме позитивного колебания (торможение активности коры, гиперполяризация клеток Пуркинье), которое наступает через 15— 20 мс и длится 20—30 мс, после чего возникает волна возбуждения, длящаяся до 500 мс (деполяризация клеток Пуркинье). В кору мозжечка от кожных рецепторов, мышц, суставных оболочек, надкостницы сигналы поступают по так называемым спинно-мозжечковым трактам: по заднему (дорсальному) и переднему (вентральному). Эти пути к мозжечку проходят через нижнюю оливу продолговатого мозга. От клеток олив идут так называемые лазающие волокна, которые ветвятся на дендритах клеток Пуркинье. Ядра моста посылают афферентные пути в мозжечок, образующие мшистые волокна, которые оканчиваются на клетках-зернах III слоя коры мозжечка. Между мозжечком и голубоватым местом среднего мозга существует афферентная связь с помощью адренергических волокон. Эти волокна способны диффузно выбрасывать норадреналин в межклеточное пространство коры мозжечка, тем самым гуморально изменяют состояние возбудимости его клеток. Аксоны клеток III слоя коры мозжечка вызывают торможение клеток Пуркинье и клеток-зерен своего же слоя. Клетки Пуркинье в свою очередь тормозят активность нейронов ядер мозжечка. Ядра мозжечка имеют высокую тоническую активность и регулируют тонус ряда моторных центров промежуточного, среднего, продолговатого, спинного мозга. Подкорковая система мозжечка состоит из трех функционально разных ядерных образований: ядра шатра, пробковидного, шаровидного и зубчатого ядра. Ядро шатра получает информацию от медиальной зоны коры мозжечка и связано с ядром Дейтерса и РФ продолговатого и среднего мозга. Отсюда сигналы идут по ретикулоспинальному пути к мотонейронам спинного мозга. Промежуточная кора мозжечка проецируется на пробковидное и шаровидное ядра. От них связи идут в средний мозг к красному ядру, далее в спинной мозг по руброспинальному пути. Второй путь от промежуточного ядра идет к таламусу и далее в двигательную зону коры большого мозга. Зубчатое ядро, получая информацию от латеральной зоны коры мозжечка, связано с таламусом, а через него — с моторной зоной коры большого мозга.

 

4 Мозжечковый контроль двигательной активности

 

Эфферентные сигналы из мозжечка к спинному мозгу  регулируют силу мышечных сокращений, обеспечивают способность к длительному  тоническому сокращению мышц, способность  сохранять оптимальный тонус  мышц в покое или при движениях, соразмерять произвольные движения с целью этого движения, быстро переходить от сгибания к разгибанию и наоборот. Мозжечок обеспечивает синергию сокращений разных мышц при сложных движениях. Например, делая шаг при ходьбе, человек заносит вперед ногу, одновременно центр тяжести туловища переносится вперед при участии мышц спины. В тех случаях, когда мозжечок не выполняет своей регуляторной функции, у человека наблюдаются расстройства двигательных функций, что выражается следующими симптомами. 1)астения (astenia — слабость) — снижение силы мышечного сокращения, быстрая утомляемость мышц; 2) астазия (astasia, от греч. а — не, stasia — стояние) — утрата способности к длительному сокращению мышц, что затрудняет стояние, сидение и т. д.; 3) дистония (distonia — нарушение тонуса) — непроизвольное повышение или понижение тонуса мышц; 4) тремор (tremor — дрожание) — дрожание пальцев рук, кистей, головы в покое; этот тремор усиливается при движении; 5) дисметрия (dismetria — нарушение меры) — расстройство равномерности движений, выражающееся либо в излишнем, либо недостаточном движении. Больной пытается взять предмет со стола и проносит руку за предмет (гиперметрия) или не доносит ее до предмета (гипометрия); 6) атаксия (ataksia, от греч. а — отрицание, taksia — порядок) — нарушение координации движений. Здесь ярче всего проявляется невозможность выполнения движений в нужном порядке, в определенной последовательности. Проявлениями атаксии являются так же 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 характеризуется 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 он выучивает в течение жизни и они становятся автоматическими (ходьба, письмо и т.д.). Когда нарушается функция мозжечка, движения становятся неточными, негармоничными, разбросанными, часто не достигают цели. Данные о том, что повреждение мозжечка ведет к расстройствам движений, которые были приобретены человеком в результате обучения, позволяют сделать вывод, что само обучение шло с участием мозжечковых структур, а следовательно, мозжечок принимает участие в организации процессов высшей нервной деятельности; 7) дизартрия (disartria) — расстройство организации речевой моторики. При повреждении мозжечка речь больного становится растянутой, слова иногда произносятся как бы толчками (скандированная речь). При повреждении мозжечка наблюдается повышение тонуса мышц-разгибателей. Регуляция мышечного тонуса с помощью мозжечка происходит следующим образом: проприоцептивные сигналы о тонусе мышц поступают в область червя и клочково- узелковую долю, отсюда — в ядро шатра, далее — к ядру преддверия и РФ продолговатого и среднего мозга и, наконец, по ретикулярно- и вестибулоспинальным путям к нейронам передних рогов спинного мозга, иннервирующих мышцы, от которых поступили сигналы. Следовательно, регуляция мышечного тонуса реализуется по принципу обратной связи. Следует отметить, что характер влияния на тонус мышц определяется частотой генерации импульсов нейронов ядра шатра. При высокой частоте (30—300 имп/с) тонус мышц-разгибателей снижается, при низкой (2—10 имп/с) — увеличивается.