thalamus | |
---|---|
Lidský thalamus na snímku MRI , označený šipkou | |
Thalamus v anterolaterálním pohledu | |
Část | diencephalon |
Komponenty | viz seznam jader thalamu |
Tepna | viz thalamické tepny |
Žíla | viz žíly thalamu |
Katalogy | |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Thalamus , někdy - zrakové tuberkuly ( lat. thalamus ; z jiné řečtiny. θάλαμος "místnost, komora, oddělení") - část mozku , což je velká masa šedé hmoty , která se nachází v horní části thalamické oblasti diencephalon strunatců , včetně osoby . _ Poprvé popsaný starověkým římským lékařem a anatomem Galénem . Talamus je párová struktura sestávající ze dvou polovin symetrických kolem interhemisférické roviny. Talamus je umístěn hlouběji než struktury velkého mozku , zejména kůra nebo plášť. Pod thalamem jsou struktury středního mozku . Střední (mediánní) povrch obou polovin thalamu je současně horní laterální stěnou třetí mozkové komory [1] [2] [3] .
Talamus plní několik důležitých fyziologických funkcí. Zodpovídá za přenos senzorických a motorických informací ze smyslů (kromě informací z čichových orgánů ) do odpovídajících oblastí mozkové kůry savců nebo spodního mozkového pláště strunatců. Talamus hraje důležitou roli v regulaci úrovně vědomí , procesů spánku a bdění , koncentrace pozornosti [2] .
Talamus je jedním z hlavních produktů embryonálního vývoje zárodečného diencefala. Tuto skutečnost poprvé prokázal zakladatel embryologie , švýcarský anatom Wilhelm Gies v roce 1893 [3] .
Dříve byl thalamus považován za mozkovou strukturu charakteristickou pouze pro strunatce. Ještě dříve byla jeho existence rozpoznána pouze u obratlovců . Vědci věřili, že thalamus v podstatě chybí u bezobratlých , dokonce i u těch nejorganizovanějších, jako jsou členovci . V roce 2013 však byla v centrálním gangliu neboli mozku členovců objevena struktura homologní s thalamem v mozku strunatců – tzv. „ laterální akcesorní laloky “ ( angl. lateral advanced lobes , LAL ). Tyto struktury vykazovaly podobnosti jak v embryonálním vývoji a vzorech genové exprese , tak v anatomickém umístění v mozku. Podobnosti byly nalezeny i v jejich fyziologických funkcích (shromažďování informací a jejich přenos z různých smyslových drah do více předních částí mozku nebo centrálního ganglia) [4] [5] . Talamus je tedy možná evolučně velmi starodávná mozková struktura. Rudimenty nebo předchůdci thalamu pravděpodobně vznikly u společného předka strunatců a členovců asi před 550-600 miliony let [4] [5] .
Talamus se nachází v blízkosti středu mozku a je jednou ze struktur thalamické oblasti diencephalonu. Leží pod strukturami velkého mozku , ale stoupá nad strukturami středního mozku. Ascendentní axony vycházející z neuronů jader thalamu tvoří svazky myelinizovaných nervových vláken. Tyto svazky nervových vláken se hojně promítají do různých oblastí mozkové kůry všemi směry. Mediální povrch obou polovin thalamu je současně horní částí laterální stěny třetí komory mozku. S odpovídajícím mediálním povrchem opačné poloviny thalamu je spojen plochým pruhem bílé hmoty . Tento pás je svazkem myelinizovaných nervových vláken a nazývá se intertalamická fúze nebo střední masa třetí komory nebo střední komisura (střední komisura) thalamu.
jádra thalamu | |
---|---|
Seznam thalamických jader : MNG = Střední skupina jádra AN = Přední jádra thalamu MD = Mediální dorzální jádro VNG = Skupina ventrálních jader VA = Ventrální přední jádro VL = Ventrální laterální jádro VPL = Ventrální posterolaterální jádro = Ventrální jádro posteromedial VPM = Ventrální posterolaterální jádro VPM PUL = Pillow nuclei MTh = Metathalamus LG = Laterální geniculate tělo MG = Mediální geniculate body | |
jádra thalamu | |
Katalogy | |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Talamus je součástí obecnější struktury - komplexu neuronových jader, který se skládá ze čtyř částí: hypotalamu , epithalamu , subtalamu (dříve nazývaného také prethalamus, perithalamus, ventrální thalamus nebo hypotalamus) a samotného thalamu, který byl dříve nazýván ( často volal po objasnění a v současnosti) dorzální thalamus [6] .
Mezi mozkové struktury, které se vyvíjejí z různých částí embryonálního diencefalu přibližně současně s vlastním thalamem, patří epithalamus umístěný nad thalamem, skládající se z mozkových řetězců , epifýzy a přilehlých jader, stejně jako subthalamus umístěný pod thalamem, obsahující tzv. neurčitou zónu a thalamické retikulární jádro . Vzhledem k jejich původu během ontogeneze z různých, byť blízko umístěných částí zárodečného diencefala, epithalamu a subthalamu se obvykle formálně odlišují od vlastního thalamu (dorzálního thalamu) [6] .
Talamus se skládá z několika odlišných oblastí šedé hmoty. Tyto oblasti jsou skupiny thalamických jader oddělených oblastmi bílé hmoty . Bílá hmota, která odděluje a obklopuje jednotlivá thalamická jádra a skupiny jader, je svazek myelinizovaných nervových vláken. Kromě toho se v thalamu rozlišují také speciální skupiny neuronů, které se svou histologickou strukturou a biochemickým složením liší od zbytku thalamu, jako je periventrikulární jádro , intralamelární jádra , tzv. omezené jádro a další [3 ] . Tato speciální jádra, která se svou histologickou strukturou a biochemickým složením liší od zbytku thalamových jader, jsou obvykle seskupena do tzv. allothalamu , na rozdíl od „typických“ jader thalamu, která jsou seskupena do tzv. izothalamu . [7] .
Jádra thalamu, na základě znaků jejich anatomické a histologické struktury a cytoarchitektoniky, lze rozdělit do šesti skupin: přední , mediální, laterální, retikulární, intralamelární jádra a jádra střední linie. Tenká vrstva myelinizovaných nervových vláken ve tvaru Y, tzv. vnitřní mozková ploténka , vymezuje přední , střední a laterální skupiny thalamických jader. U lidí přední a střední skupina thalamických jader obsahuje každá pouze jedno velké jádro, nazývané přední dorzální a mediální dorzální jádro thalamu. Mezitím je laterální skupina jader lidského thalamu rozdělena na dorzální a ventrální úroveň. Dorzální úroveň laterálních jader lidského thalamu se skládá z laterálních dorzálních, laterálních zadních a polštářových jader thalamu . Ventrální úroveň laterálních jader lidského thalamu zase tvoří ventrální přední, ventrální laterální, ventrální posterolaterální a ventrální zadní mediální jádra [8] .
Laterální skupina thalamických jader je pokryta další tenkou vrstvou myelinizovaných nervových vláken - tzv. vnější mozková ploténka . Mezi tímto svazkem nervových vláken a vnitřním pouzdrem je tenká vrstva GABAergních neuronů, které tvoří retikulární jádro . Skupina intralamelárních jader thalamu , z nichž největší je tzv. centrální střední jádro thalamu , jak již název napovídá, se nachází uvnitř vnitřní mozkové ploténky ve tvaru Y [8] .
Konečně poslední skupina thalamických jader, takzvaná mediální jádra , nebo „střední jádra“, pokrývá část mediálního povrchu obou polovin thalamu a přiléhá k horní boční stěně třetí komory mozku. . Tato středová jádra (mediální jádra) každé z polovin thalamu mohou být vzájemně propojena tenkým a plochým šedým svazkem nervových vláken, tzv. intertalamickou fúzí. Závažnost intertalamické fúze je variabilní nejen u různých druhů obratlovců, ale dokonce i u různých jedinců stejného druhu (včetně různých lidí), až do její úplné absence. Absence nebo slabá exprese intertalamické fúze prakticky neovlivňuje funkčnost thalamu a není patologií, ale pouze anatomickým znakem (stejně jako přítomnost Percheronovy tepny ) [8] .
Anatomické a histologické rozdělení thalamických jader je sice jistě užitečné, ale větší význam má jejich funkční seskupení na základě typu jejich spojení s jinými částmi mozku a typu informací přenášených těmito spojeními a zpracovávaných těmito jádry. pro pochopení jeho fungování. Z tohoto pohledu jsou primární senzorická a motorická reléová jádra, asociativní informační reléová jádra, difuzně-projekční jádra a inhibiční, autoregulační aktivita thalamu, retikulárního jádra, které se na rozdíl od zbytku jader thalamu skládá z inhibičních GABAergických neurony, jsou funkčně odlišeny mezi jádry thalamu a nikoli od excitačních glutamátergních [8] .
Primární senzorová a motorická reléová jádraPrimární senzorická a motorická reléová jádra thalamu přenášejí informace prostřednictvím svých projekcí do určitých oblastí senzorické a motorické kůry mozkových hemisfér a přijímají z těchto oblastí zpětnou vazbu. Tato zpětná vazba umožňuje senzorické a motorické kůře mozkových hemisfér regulovat aktivitu odpovídajících thalamických jader. Díky přítomnosti systému negativní zpětné vazby mohou senzorické a motorické oblasti mozkové kůry regulovat intenzitu příchozího senzorického signálu přijímaného těmito oblastmi kůry z odpovídajících jader thalamu. Systém negativní zpětné vazby navíc umožňuje mozkové kůře regulovat činnost odpovídajících filtrů v thalamu, míru a povahu filtrování příchozího signálu jádry thalamu před jeho přenosem do kůry [8] . Každé specifické primární senzorické nebo motorické reléové jádro thalamu přijímá a zpracovává informace pouze z jednoho specifického senzorického systému nebo z jedné specifické části motorického systému. Takže například laterální genikulární jádro thalamu přijímá vizuální signál z vizuálního traktu , provádí své nejjednodušší primární zpracování, filtruje jej před rušením a poté přenáší zpracovaný a filtrovaný vizuální signál do primární zrakové kůry umístěné v okcipitálu. laloku mozkové kůry [8] . Neurony primárních senzorických reléových jader thalamu pro řadu systémů smyslových orgánů tvoří topograficky organizované projekce do určitých oblastí mozkové kůry. Například pro sluchový senzorický systém jsou určité frekvence zvukových signálů mapovány odpovídajícím jádrem thalamu do určitých oblastí primární sluchové kůry. Totéž platí pro vizuální , somatosenzorické a viscerosensorické systémy, které zobrazují mapu prostředí nebo tělesné schéma . Podobnou topografickou organizaci projekcí do motorického kortexu, zobrazující tělesné schéma , vykazují neurony primárních motorických reléových jader thalamu. Současně některé primární senzorické a motorické oblasti mozkové kůry přijímají informace z více než jednoho primárního senzorického nebo motorického jádra thalamu [8] .
Asociativní informační reléová jádraNa rozdíl od primárních senzorických a motorických reléových jader thalamu, z nichž každé přijímá spíše jednoduché a „surové“ (téměř nezpracované) informace pouze z jednoho zdroje senzorických nebo motorických informací a přenáší je do oblastí primárního senzorického nebo motorického kortexu, které mají spíše omezenou velikost., přijímají jádra asociativního informačního přenosu thalamu dříve vysoce zpracované informace z více než jednoho zdroje, spojují jednu informaci s druhou a přenášejí je prostřednictvím svých projekcí do mnohem větších oblastí asociativní kůry. Například mediální dorzální jádro thalamu přijímá informace současně z hypotalamu a z amygdaly a je bilaterálně spojeno s prefrontální kůrou , jakož i s určitými oblastmi premotorické a temporální kůry [8] .
Difuzní projekční jádraNa rozdíl od reléových jader obou typů (jak primárních senzorických, tak motorických relé a asociativních informačních reléových jader), jádra s difuzní projekcí přijímají méně specifické příchozí informace, ale zároveň z mnoha různých zdrojů. Také vysílají (difúzně) informace podél svých různorodých vzestupných projekcí do mnoha různých oblastí mozkové kůry a dalších thalamických jader a prostřednictvím sestupných projekcí do mnoha různých subkortikálních struktur. Taková rozptýlená povaha jejich projekcí, pokrytí vysíláním informací přenášených prostřednictvím těchto projekcí, stejně jako nespecifičnost vstupních informací, které dostávají, naznačuje, že jádra difuzní projekce hrají důležitou roli v regulaci obecné úrovně. kortikální a subkortikální dráždivosti, úrovně vědomí, úrovně aktivity a excitace centrálního nervového systému , koncentrace pozornosti a v regulaci změny stavu spánku a bdění. Destrukce nebo poškození těchto jader totiž vede v mírných případech k poruchám koncentrace, k ospalosti a v těžších případech k letargickému spánku nebo trvalému kómatu . Naopak u nich degenerativní prionové změny, jaké jsou pozorovány u fatální familiární insomnie , vedou k rozvoji přetrvávající chronické, na hranici úplné insomnie a nakonec ke smrti [8] .
Autoregulační retikulární jádroTalamické retikulární jádro je unikátní v tom, že na rozdíl od všech ostatních talamických jader neobsahuje excitační glutamátergní , ale naopak inhibiční GABAergní neurony. Retikulární jádro přijímá vstup z axonálních větví , které propojují další thalamická jádra s mozkovou kůrou. Každý neuron v retikulárním jádru pak nasměruje svůj jediný vystupující axon přesně do jádra thalamu, ze kterého přijímá vstup. Toto schéma propojení mezi neurony retikulárního jádra a zbytkem jader thalamu naznačuje, že neurony retikulárního jádra thalamu neustále monitorují úroveň aktivity ostatních jader thalamu a nepřímo jimi inervované korové oblasti, přijímání kopií příchozích a odchozích informací přicházejících z těchto thalamických jader do kůry velkých hemisfér a zpět a následně tyto informace využívá k regulaci úrovně aktivity odpovídajících thalamických jader [8] .
Talamus je spojen s hipokampem mnoha bilaterálními nervovými spoji, tvořícími tzv. mastoidně-talamický trakt nebo mastoidně-talamický trakt. Složení mastoidně-talamické dráhy zahrnuje zejména mastoidní tělíska , stejně jako fornix mozku [9] [10] .
Kortiko-talamické a thalamo-kortikální dráhyTalamus je také spojen mnoha bilaterálními (vzestupnými a sestupnými) nervovými spoji s různými oblastmi mozkové kůry. Tato spojení tvoří různé kortikálně-talamické a thalamo-kortikální projekce [11] . Tato bilaterální spojení tvoří uzavřené prstencové (často ne přímo, ale se zapojením bazálních ganglií ) s negativní zpětnou vazbou, nazývané thalamokortikální nebo kortikálně-thalamo-kortikální systémy [12] . Mezi thalamo-kortikálními systémy má zvláštní význam interakce thalamu s parietálními lalůčky mozkové kůry, která tvoří tzv. thalamo-parietální vlákna [13] .
Spinothalamická dráhaVzestupné nervové dráhy, které spojují míchu s thalamem, tvoří spinothalamický trakt neboli spinothalamický trakt. Přenáší senzorické informace o bolesti, teplotě a hmatových vjemech a také pocit svědění z míchy do thalamu [14] . Spinothalamická dráha se dělí na dvě části: laterální neboli laterální nebo dorzální spinothalamická dráha [15] , která zprostředkovává informace o pocitech bolesti a teploty, a přední neboli ventrální spinothalamická dráha [16] , která zprostředkovává pocity hrubý dotyk nebo tlak, tlak [8] .
V laterální spinothalamické dráze se zase rozlišuje evolučně mladší neospinothalamická dráha a starší paleospinothalamická dráha. První se skládá z velkého počtu tenkých nervových vláken, která rychle vedou bolest, a druhý obsahuje menší počet silnějších a pomalejších nervových vláken. Rychlá neospinothalamická dráha hraje velkou roli při přenosu dobře lokalizovaného pocitu akutní bolesti do mozku bezprostředně nebo krátce po poranění, poškození tkáně a v těle při přijímání ochranných opatření, jako je odtahování ruky od horkého předmětu. . Pomalejší vodivá paleospinothalamická dráha přenáší méně lokalizovanou, více difuzní, tupou, tlakovou nebo mačkavou, méně často palčivou nebo nudnou chronickou bolest a hraje velkou roli v patogenezi různých syndromů chronické bolesti [17] [18] .
Thalamostriátové a thalamo-olivarové traktyTalamus také úzce interaguje se striatem a vyměňuje si s ním informace prostřednictvím takzvaných thalamostriatálních vláken [19] . S olivou tvoří thalamus tzv. thalamo-olivarovou dráhu, která je zároveň centrální operní dráhou [20] .
Cerebelární-thalamo-kortikální dráhaMozečkovo-thalamo-kortikální dráha spojuje zadní laloky mozečku přes dentate nucleus a superior cerebelární stopku s ventrálními jádry thalamu a poté s motorickou a premotorickou kůrou mozkových hemisfér [21] .
Při studiu krevního zásobení thalamu je pozoruhodné, že thalamus je intenzivněji zásobován krví a má rozvinutější síť kolaterál než některé jiné těsně umístěné mozkové struktury. To je vysvětleno jak významem thalamu pro fungování mozku jako celku, tak vysokými metabolickými požadavky této struktury, které nejsou o mnoho nižší než metabolické požadavky mozkové kůry [22] .
Tepny thalamuStále neexistuje žádná obecně přijímaná mezinárodní anatomická terminologie pro tepny thalamu . Jedním z nejúplnějších a nejpodrobnějších popisů arteriální sítě thalamu je diagram vytvořený Bennem Schlesingerem v roce 1976 . Tento vědec navrhl zjednodušit klasifikaci thalamických tepen jejich rozdělením do dvou velkých skupin: paramediální (paramediální neboli střední) thalamické tepny, jsou to také centrální thalamické tepny nebo tepny pronikající do thalamu a cirkumferenční nebo cirkumflexní tepny . (obtokové) tepny thalamu, jsou to také povrchové tepny thalamu [22] .
Schlesinger poukázal na to, že thalamogenikulární tepny patří do mezitypu mezi dvěma hlavními typy zmíněných thalamických tepen. Odcházejí z míst typických pro místa výtoku cirkumflexních tepen. Tyto tepny jsou krátké v celém subarachnoidálním prostoru, na spodině mozku, a pronikají hluboko do tkání diencefala pod úhlem charakteristickým pro tepny pronikající thalamo [22] .
Paramediální tepny thalamu podle SchlesingeraSchlesinger přisuzoval hlavním paramediálním tepnám thalamu tuberothalamické a hluboké interpedunkulární tepny a také jednu ze skupin talamických polštářových tepen , a to zadní polštářové tepny [22] . Všechny tyto tepny jsou větvemi zadní mozkové tepny nebo zadní sdělovací tepny [22] [23] .
Cirkumflexní tepny thalamu podle SchlesingeraSchlesinger přisuzoval přední a zadní vilózní tepny hlavním představitelům cirkumflexních tepen thalamu , dále tepny dolního polštáře a takzvané pretektální tepny , cingulotalamické , spleniothalamické a laterální mezencefalické tepny (laterální tepny středního mozku). [22] .
Varianta anatomieNěkteří lidé mají takzvanou " percheronovu tepnu " - vzácnou anatomickou variaci, při které jedna paramediální thalamická tepna odchází z jedné ze dvou zadních mozkových tepen, levé nebo pravé, a zásobuje krev paramediálními částmi obou polovin thalamu. . Obvykle tepna odchází z levé zadní mozkové tepny zásobující paramediánskou část levé poloviny thalamu a z pravé podobná tepna zásobující paramediánní část pravé poloviny [24] [22] .
Žíly thalamuŽíly thalamu shromažďují krev nasycenou karbhemoglobinem a dalšími metabolickými produkty. Těmito žilami pak bobtná do hlubokého žilního systému mozku [22] .
Obecně uznávaná mezinárodní anatomická klasifikace žil thalamu také stále chybí. Například „Anatomie podle Pirogova. Atlas lidské anatomie „z roku 2011 (autoři-kompilátoři V.V. Shilkin a V.I. Filimonov) všech žil thalamu zmiňuje pouze největší horní žíly thalamu , a to pouze ve formě jediného schematického znázornění na obrázku na straně 351. V tabulce mozkových žil na str. 347 jsou tyto žíly jediné z celého seznamu mozkových žil v ní uvedené - označeny hvězdičkou, což znamená, že termín není zahrnut v IAT (International Anatomical Classification) [25 ] .
Jedním z nejúplnějších a nejpodrobnějších popisů žil thalamu je popis Benno Schlesingera (1976). Navrhl seskupit všechny jím nalezené a popsané žíly thalamu do dvou velkých skupin – centrální skupiny a laterální neboli laterální skupiny . Laterální skupina žil thalamu byla rozdělena na menší podskupinu laterálních horních žil z hlediska počtu žil v ní zahrnutých a větší podskupinu laterálních dolních žil [22] .
Schlesinger ukázal, že fungování žilního krevního řečiště thalamu nemůže být pochopeno, pokud vezmeme v úvahu pouze žíly vlastního thalamu. Je také nutné vzít v úvahu žíly sousedních anatomických struktur. Žilní krev z některých částí thalamu proudí také do extratalamických žil. Drenážní zóny různých žil se částečně překrývají. Ventrální zadní část thalamu je drénována spolu s dalšími žilami také žilami subtalamo-mezencefalické skupiny, které drénují přilehlé struktury - neurčitou zónu , subthalamus , substantia nigra a červené jádro . Horní část thalamu je drénována spolu s dalšími žilami také epitalamickými žilami, které drénují struktury epithalamu . Oblasti thalamu přiléhající ke stěně třetí mozkové komory jsou spolu s dalšími žilami drénovány marginálními (hraničními) žilami třetí komory, které leží přímo pod jejím ependymem [22] .
Centrální skupina žil thalamu podle SchlesingeraPodle Schlesingerovy definice mezi centrální žíly thalamu patří žíly, které se tvoří (vycházejí) v hlubinách thalamického jaderného komplexu a ústí buď do jedné z malých Galénových žil, nebo do bazální žíly (Rosenthalova žíla) [22] .
Schlesinger připsal následující žíly do centrální skupiny žil thalamu:
Talamické polštářové žíly, jmenovitě dolní a střední (nebo mediální) thalamické polštářové žíly , jak jejich název napovídá, shromažďují krev z jader talamického polštáře. Dolní thalamická polštářová žíla odtéká do bazální žíly. Střední žíla thalamického polštáře drénuje do vnitřní mozkové žíly [22] .
Laterální skupina žil thalamu podle SchlesingeraPodle Schlesingerovy definice laterální skupina thalamických žil zahrnuje žíly, které se tvoří (vycházejí) v laterální oblasti thalamu, nebo jinými slovy v thalamokapsulární oblasti, to znamená v té oblasti thalamu, která je sousedící s vnitřní kapslí [22] . Podskupina postranních horních žil thalamu se odvádí do horní thalamostriatální žíly . Podskupina laterálních dolních žil thalamu drénuje do bazální žíly (žily Rosenthal) nebo do jednoho z jejích interpedunkulárních přítoků [22] .
Schlesinger připsal následující žíly postranní skupině žil thalamu:
Talamus plní mnoho fyziologických funkcí. Zejména se dříve věřilo, že thalamus je pouze centrální „relé“ nebo reléová stanice, která jednoduše přenáší různé senzorické a motorické signály (kromě signálů z čichových orgánů) do mozkové kůry. Novější studie ukázaly, že funkce thalamu jsou mnohem komplexnější, rozmanitější a selektivnější. Nejsou omezeny na jednoduché předávání informací z podkorových oblastí a mozkových struktur do mozkové kůry. Thalamus také provádí některé ze svých primárních zpracování a filtrace. Každé z jader thalamu, které se specializuje na primární přenos informací ze smyslových orgánů toho či onoho typu do mozkové kůry, dostává silnou zpětnou vazbu z odpovídající zóny mozkové kůry, která reguluje činnost tohoto jádra a míra filtrování jím příchozího informačního toku [8] [26] [27] .
Nervové dráhy, které přenášejí informace ze smyslových systémů, jako je zrak, sluch, chuť, jsou uspořádány takto: informace ze smyslových receptorů (ať už se jedná o tyčinky a čípky sítnice , chuťové pohárky papil jazyka nebo kochleární vláskové buňky ) vstupuje do nervových vláken odpovídající nerv (vizuální, sluchový nebo chuťový) nejprve do jádra tohoto nervu, který se nachází v určité oblasti diencefalonu . Informace je pak přenášena podél vláken odpovídající nervové dráhy do struktur umístěných ve středním mozku a tradičně nazývaných "primární analyzátory mozkového kmene" pro odpovídající systém smyslových orgánů. Například pro zrakový systém je takovým "primárním kmenovým analyzátorem" superior colliculi quadrigeminy . A pro systém vnímání zvuku, tedy pro sluch, je takovým „primárním kmenovým analyzátorem“ dolní colliculus quadrigeminy. Tyto primární kmenové analyzátory provádějí nejjednodušší zpracování a integraci smyslových informací přicházejících z odpovídajícího smyslového orgánu. V další fázi přicházejí zpracované senzorické informace z primárního kmenového analyzátoru do odpovídajícího specializovaného jádra thalamu. Pro zrak je toto jádro laterální genikulovité tělo, pro sluch mediální genikulované tělo. A pro vjem chuti – parvocelulární (malobuněčná) část ventrálního postero-mediálního jádra, někdy nazývaná „chuťové jádro thalamu“. Tato jádra provádějí složitější zpracování a filtrování příchozích senzorických informací a poté přenášejí zpracované a filtrované informace do odpovídající primární oblasti senzorického kortexu mozkových hemisfér (vizuální, sluchové atd.) odpovídající sekundární senzoricky-asociativní oblasti kůry. Dochází ke konečnému zpracování a uvědomění si přijatých informací [8] .
Různá jádra a oblasti thalamu plní různé specifické funkce. Zejména se to týká mnoha smyslových systémů, s výjimkou čichového systému, jako je sluchový , zrakový , somatosenzorický , viscerosensorický systém, systém chuťových vjemů . Každý z těchto systémů má svá vlastní specializovaná jádra thalamu, která fungují jako centrální relé nebo reléová stanice pro tento konkrétní systém. Izolované lokální léze těchto jader thalamu způsobují specifické neurosenzorické poruchy nebo deficity v systému vnímání informací z odpovídajících smyslových orgánů [8] .
Takže například pro zrakový systém jsou všechny příchozí informace ze sítnice přenášeny přes colliculi quadrigemina superior do laterálního geniculatózního těla a on již tyto informace po primárním zpracování posílá do zraku . kůra v okcipitálních lalocích mozkové kůry mozku. Stejně tak je mediální genikulační tělo centrální přenosovou nebo přenosovou stanicí pro všechny zvukové (sluchové) informace. Toto jádro přenáší všechny sluchové a zvukové informace přicházející z dolních colliculi quadrigeminy po jejich primárním zpracování do primární sluchové kůry. Ventrální zadní jádro thalamu je zase centrálním přenosem všech somatosenzorických , taktilních , proprioceptivních a nociceptivních ( bolestivých ) informací přicházejících z míchy a směřuje je do primární somatosenzorické kůry. Parvocelulární část ventrálního postero-mediálního jádra je podobným centrálním přenosem všech chuťových informací [8] .
Talamus hraje důležitou roli v regulaci úrovně vědomí, celkové úrovně excitace CNS , v regulaci koncentrace pozornosti, změně stavu spánku a bdění [28] . Jádra thalamu mají mnoho silných bilaterálních recipročních spojení s mozkovou kůrou. Tato spojení tvoří kruhově uzavřené thalamo-kortikální-talamické a kortiko-thalamo-kortikální okruhy, o kterých se předpokládá, že jsou spojeny s regulací úrovně vědomí, úrovně excitace CNS , koncentrace pozornosti, změn spánku a bdění. Poškození thalamu může vést k letargickému spánku nebo trvalému (trvalému) kómatu nebo naopak trvalé nespavosti [8] .
Kromě přenosu senzorických, somatosenzorických, viscerosenzorických a motorických informací do mozkové kůry hraje thalamus důležitou roli v integraci práce a udržování funkce motorického systému a systému jazyka a řeči . Většina thalamických neuroobvodů zapojených do regulace těchto komplexních systémů nezahrnuje jedno, ale několik thalamických jader nebo skupin jader [8] .
Talamus je zapojen do různých nervových informačních okruhů nezbytných pro řízení motorického subsystému a působí jako klíčové subkortikální centrum pro regulaci pohybů, protože je „vyšším řádem“ subkortikálním motorickým centrem ve vztahu k mozečku a bazálním gangliím [29]. . Díky studiím anatomie mozku primátů [30] bylo možné objasnit povahu četných vztahů jader thalamu s mozečkem , bazálními jádry a motorickým kortexem. To umožnilo navrhnout, že thalamus funguje jako klíčové centrum pro komunikaci a přenos motorických informací prostřednictvím specializovaných kanálů z bazálních ganglií a mozečku do motorického kortexu [31] [32] . U opic ( makaků ) bylo prokázáno, že jádra thalamu se podílejí na provádění antisakádových pohybů očí [33] [34] [35] .
Role thalamu při regulaci funkcí základních a více vpředu umístěných struktur systému bazálních ganglií , zejména nigrostriatálního a strio-pallidarního systému zapojených do motorických aktů, ačkoli je obecně uznávána, je stále poměrně špatně pochopena. Úloha thalamu v regulaci vestibulární funkce (funkce udržování tělesné rovnováhy ) a funkce orientace kvadrigeminy je často podceňována nebo ignorována a je také stále špatně chápána [8] .
Přední jádra thalamu úzce funkčně souvisí s hipokampem a strukturami limbického systému [36] a jsou často považována za integrální součást rozšířeného hipokampálního a limbického systému [37] . V tomto systému se hipokampus podílí na implementaci paměťových funkcí : zapamatování, uchování a následná reprodukce informací o určité události, včetně jejich vazby na prostor, čas a související pachy, zvuky, vizuální obrazy, chuť a další smyslové vjemy. , stejně jako o emocích , které událost provázely, a o jejím emocionálním hodnocení po události. Limbický systém (zejména amygdala (amygdala) ) poskytuje hippocampu pro následné zapamatování s emocionálním hodnocením události, kterou tvoří, ať už pozitivní nebo negativní, a to jak během události samotné, tak po ní. Přední jádra thalamu poskytují hippocampu integrované, multimodální senzorické a motorické informace o události (o vizuálních obrazech, zvucích, chuti, somatosenzorických a jiných vjemech, které doprovázely tuto událost, ve vztahu k času a místu v prostoru) pro pozdější zapamatování. Interakce těchto tří struktur – předních jader thalamu, emočních center limbického systému a paměťového systému v hipokampu – tedy hraje rozhodující roli při vytváření holistické paměti obrazu události. Patří sem všechny časoprostorové atributy (značky), zvuky, obrazy a další smyslové vjemy doprovázející událost, jakož i její emoční hodnocení. Úzká funkční spojení předních jader thalamu s hipokampem a strukturami limbického systému hrají klíčovou roli při vytváření jak lidské epizodické paměti , tak paměti událostí u hlodavců a jiných savců [38] [39] .
Existuje hypotéza, že spojení určitých oblastí thalamu s určitými oblastmi meziotemporální části (střední část spánkového laloku) mozkové kůry hrají důležitou roli v odlišení fungování paměti pasivních vzpomínek a paměti. rozpoznávání známých míst, předmětů atd., jako u lidí au jiných savců [9] .
Talamus se dělí na evolučně starší část, tzv. paleothalamus [40] , a evolučně mladší část, neothalamus [41] .
Při zachování obecného evolučně-konzervativního plánu struktury thalamu jsou konkrétní detaily struktury, stupeň složitosti, celkový počet jader a funkčnost thalamu u různých druhů strunatců, stojících na různých stupních vývoje, velmi odlišné. evoluční žebříček.
Talamus v cyklostomech je poměrně dobře rozlišitelný, jsou v něm viditelné dorzální a ventrální části („dorzální thalamus“ nebo vlastní thalamus a „ventrální thalamus“ nebo subthalamus). V obou částech thalamu však mají cyklostomy jen několik jader. U kostnatých ryb je již thalamus složitější, má několik dobře diferencovaných jaderných skupin, má více spojení s jinými oblastmi rybího mozku. Většina jader thalamu teleostů se podílí na zpracování somatosenzorických a vizuálních informací, jejich projekce jsou difuzní, špatně topograficky lokalizované. U obojživelníků je thalamus, zejména jeho evolučně mladší hřbetní část („správný thalamus“), již mnohem větší než u ryb. Buněčné složení různých skupin jader thalamu obojživelníků se liší více než u ryb, ale je méně diferencované než u plazů . Většina neuronů v thalamu obojživelníků se podílí na zpracování vizuální informace, zatímco menší část na somatické, sluchové nebo vestibulární informaci [3] .
V thalamu plazů lze nalézt skupiny jader jasně homologní s jádry savčího thalamu s typickou histologickou strukturou pro tyto skupiny jader a typickým vzorem spojení s ostatními částmi mozku. U nejstudovanějších modelových druhů plazů lze v dorzálním thalamu rozlišit 9 jader, ve ventrálním thalamu (subthalamu) 7 jader. Příchozí a odchozí spojení thalamu s jinými částmi mozku u plazů jsou organizována mnohem komplikovaněji než u ryb a obojživelníků. Postranní jádra plazího thalamu přijímají vstup z retinothalamického traktu (tj. z vláken sítnice). Centromediální jádra plazího thalamu se podílejí na zpracování a integraci vizuální a somatosenzorické informace, zatímco ventrokaudální jádra se podílejí na zpracování a integraci vizuální a sluchové informace. To znamená, že oba jsou zapojeni do multisenzorické integrace a asociace, což není charakteristické pro thalamus ryb. Ptačí thalamus není o mnoho složitější než thalamus plazů. Struktura thalamu ptáků, počet a funkční rozdělení jeho jader v nich jsou obecně podobné jako u plazů [3] .
Největšího rozvoje dosahuje thalamus u savců . U predátorů je vyvinutější než u hlodavců nebo býložravců a největšího rozvoje dosahuje u vyšších primátů a zejména u člověka . Právě u savců se dorzální thalamus („správný thalamus“) stal hlavní přenosovou stanicí, hlavním centrem komunikace mezi základními oblastmi mozku a neokortexem, spojnicí, jejímž prostřednictvím se všechny senzorické, viscerosenzorické , somatosenzorické a motorické informace přechází a je asociován, filtrován a zpracováván., s výjimkou informací z čichových orgánů. Právě u savců se vytvořilo mnoho bilaterálních spojení thalamu s neokortexem, uzavřených na principu prstence, tedy thalamo-kortikálně-talamických a kortikálně-thalamo-kortikálních systémů. Nejintenzivněji se v průběhu evoluce u savců vyvíjela tzv. asociativní jádra vyššího řádu (neboli asociativní jádra vyšší úrovně), zaujímající dorzální část thalamu. Tato jádra přijímají menší počet příchozích nervových vláken než asociativní jádra nižšího řádu, ale jsou těsněji spojena s asociativními oblastmi kůry. Jsou to jádra vyšší úrovně podílející se na tvorbě thalamo-kortikálních asociativních systémů, která dosahují největšího rozvoje u vyšších primátů a lidí. Práce těchto jader spolu s prací nové kůry je spojena se vznikem základů mysli a sebevědomí u primátů [3] .
Jak již bylo zmíněno, v centrálním gangliu neboli mozku členovců byla nalezena struktura, která je homologní s thalamem v mozku strunatců, a to jak z hlediska podobnosti procesů embryonálního vývoje a vzorců genové exprese , tak z hlediska podobnost anatomického umístění v mozku a z hlediska podobnosti vykonávaných fyziologických funkcí (sběr informací a předávání různých smyslových drah do více předních částí mozku nebo centrálního ganglia) - tzv. "laterální pomocné laloky" ( anglicky lateral advanced lobes , LAL ) [4] [5] .
Objev této homologie mezi strunatcovým thalamem a členovcem LAL ponechává vědcům dvě možnosti, jak ji vysvětlit. První hypotézou je, že přinejmenším základní, primitivní mozkové struktury, jako je thalamus u strunatců a členovců LAL , již existovaly u hypotetického posledního společného předka strunatců a členovců, takzvaných „ urbilateria “. A byly zděděny těmito dvěma větvemi evolučního stromu od tohoto hypotetického posledního společného předka. A dále se vyvíjel již samostatně. V tomto případě můžeme mluvit o skutečné homologii těchto struktur. Podle této teorie se původ rudimentárního thalamu u společného předka strunatců a členovců datuje do doby před 550-600 miliony let, kdy tento hypotetický poslední společný předek údajně žil [4] [5] .
Druhou hypotézou je, že poslední společný předek strunatců a členovců – urbilateria – tyto mozkové struktury neměl, a to ani v jejich nejprimitivnější podobě . Thalamus strunatcovitý a členovec LAL podle této hypotézy vznikly v obou větvích evolučního stromu paralelně a zcela nezávisle a nebyly zděděny od posledního společného předka. To lze vysvětlit například paralelním nebo konvergentním vývojem . Podle tohoto předpokladu podobné životní podmínky raných mořských strunatců a raných mořských členovců (korýšů) a podobný tlak evoluční selekce na oba vedly k nezávislému objevení se v mozku obou těchto podobných struktur, které řeší podobné problémy - u strunatců. thalamus au členovců - LAL . V tomto případě nehovoříme o skutečné homologii, ale o homoplazii . Evoluční věk thalamu je podle této teorie poněkud menší a odpovídá okamžiku objevení se vlastních strunatců [5] .
Mezi vědci se najdou zastánci obou pohledů na evoluční historii thalamu strunatců a LAL členovců a na důvody jejich podobnosti. I kdyby si však strunatci a členovci vyvinuli podobné mozkové struktury – v prvním thalamus a v druhém LAL – zcela nezávisle, pak by jejich poslední společný předek měl již mít takzvaný „ embryonální potenciál “, aby jeho potomci, kteří vytvořili různé větve evolučních stromů, mohli nezávisle vyvinout podobné struktury. Embryonální potenciál je přítomnost genomu živé bytosti v genomu, který zpočátku mohl vykonávat některé další funkce, ale později, v procesu evoluce, byly potomky této živé bytosti vyžádány („naverbovány“), aby vytvořily nějaké nové . anatomické struktury embryogenezeběhem Kromě toho embryonální potenciál také implikuje flexibilitu programu embryogeneze již existujícího u této živé bytosti-předka, jeho kompatibilitu s takovou expanzí u potomků, aniž by došlo k porušení dalších fází embryogeneze. V tomto případě mluvíme o tom, že hypotetický poslední společný předek strunatců a členovců - urbilateria - měl již mít geny, které nyní řídí segmentaci mozku a embryonální vývoj rudimentů thalamu u strunatců a rudimentů LAL u členovců. Stejné geny, které vědci identifikovali jako homologní u strunatců a členovců a na základě jejich objevu navrhli homologii strunatcového thalamu a členovce LAL a jejich společnou evoluční historii. Molekulární hodiny pro tyto geny opět vedou k odhadu doby výskytu u posledního společného předka strunatců a členovců embryonálního potenciálu pro následný samostatný vývoj thalamu u strunatců a LAL u členovců na 550–600 Ma. [4] [5] .
Zárodečný talamický komplex se skládá ze subthalamu (ventrální thalamus), středního diencefalického organizátoru (který později, během embryonálního vývoje thalamu, tvoří tzv. omezený intrathalamický pletenec ) a vlastního thalamu (dorzální thalamus) [42 ] [43] . Proces embryonálního vývoje thalamu je rozdělen do tří hlavních fází: vytvoření primárních domén thalamu, vytvoření středního diencefalického organizátoru a následné zrání thalamu s vytvořením jeho jaderné a zonální organizace [ 44] .
Talamus je největší mozková struktura, pocházející z germinálního diencephalonu, která se nachází mezi základními strukturami středního mozku a překrývajícími se strukturami velkého mozku, zejména mozkovou kůrou [44] .
V lidském embryu, již ve stadiu Carnegie 9 , tedy ještě před dokončením neurulace a vytvořením primární nervové trubice , dokonce i ve fázi ohnutí konců primární nervové ploténky dovnitř , se jednotlivé neuromery stávají rozlišitelnými. v něm, včetně nejrostrálnějšího (nejvíce vpředu umístěného) prosomeru P , základu budoucího předního mozku . Později se tento rudiment stává předním primárním mozkovým měchýřem . Tento primární mozkový váček se pak rozdělí na dva sekundární mozkové váčky, telencephalon a diencephalon . O něco později se ve vyvíjejícím se diencefalu embrya tvoří dva sekundární prosomery D1 a D2 [45] [46] . Z prosomeru D2 se ve skutečnosti dále vyvíjí thalamus, stejně jako epithalamus a subthalamus , zatímco z prosomeru D1 se vyvíjí hypotalamus [47] .
Data získaná studiem procesů embryonálního vývoje mozku u různých modelových organismů obratlovců nám umožňují vyslovit hypotézu, že interakce mezi dvěma rodinami transkripčních faktorů , Fez-like proteiny FEZ1 a Fez2 , a Otx je zásadní pro správný vývoj embryonálního thalamického komplexu. - jako proteiny Otx1 a OTX2 . Fez-like transkripční faktory FEZF1 a FEZF2 jsou selektivně exprimovány během embryonálního vývoje mozku buňkami v oblasti subthalamu a funkční experimenty s odpovídajícím genovým knockoutem ukazují, že exprese Fez-like proteinů FEZF1 a FEZF2 je nezbytná pro správný vývoj subthalamus [48] [49] . Za subthalamem vyvíjejícím se pod vlivem Fez-like proteinů FEZF1 a FEZF2 přiléhají oblasti exprese proteinů Otx1 a OTX2 a spočívají proti oblasti exprese Fez-like proteinů FEZF1 a FEZF2 (tedy budoucího subthalamu). Tyto dva proteiny, Otx1 a OTX2, jsou nezbytné pro správný vývoj thalamu [50] [51] .
Během raného embryonálního vývoje thalamu se tvoří dvě jeho primární domény, kaudální doména (tzv. TH-C doména) a rostrální doména (tzv. TH-R doména). Kaudální doména embryonálního thalamu slouží jako zdroj progenitorových buněk pro vývoj všech glutamátergních neuronů v thalamu dospělých strunatců, zatímco rostrální doména embryonálního thalamu slouží jako zdroj progenitorových buněk pro vývoj všech GABAergních neuronů v thalamus strunatců dospělých [52] .
Ve spojení mezi expresními doménami rodin transkripčních faktorů Fez-like proteinů FEZF1 a FEZF2 na jedné straně a Otx1 a OTX2 na straně druhé, tedy na hranici mezi budoucím subthalamem a budoucím thalamem, takzvaná střední diencefalická organizační struktura se tvoří v embryonálním talamickém komplexu nebo středním diencefalickém organizátoru. Střední diencefalický organizátor je hlavním organizátorem celého následného procesu embryonálního vývoje thalamu a subthalamu, vysílá mezibuněčné signály nezbytné pro správnou diferenciaci buněk jader thalamu a subthalamu . Absence middiencefalického organizátoru má za následek nepřítomnost thalamu a často také subthalamu ve vyvíjejícím se mozku plodu. Samotný middiencefalický organizátor dozrává během embryonálního vývoje talamického komplexu směrem od jeho ventrálnějších částí, které dozrávají dříve, k dorzálním, které dozrávají později. Proteiny patřící do rodin SHH a Wnt jsou hlavními regulačními a diferenciačními signály emitovanými middiencefalickým organizátorem [44] .
Kromě funkce organizátoru, který řídí celý proces dalšího embryonálního vývoje thalamu a subthalamu, dozrává následně střední diencefalický organizátor do speciální histologické struktury uvnitř thalamu, tzv. ohraničené intrathalamické zóny [44] .
Ihned po svém vzniku začíná střední diencefalický organizátor plnit roli hlavního organizátora celého dalšího procesu embryonálního vývoje thalamu a subthalamu. Tuto roli plní uvolňováním signálních molekul jako SHH a Wnt [53] . U myší a dalších savců se nepodařilo přímo objasnit funkční roli signálních molekul proteinu SHH secernovaných středním diencefalickým organizátorem při řízení procesu dalšího embryonálního vývoje thalamu a subthalamu. Důvodem je, že uměle zavedená genetická mutace , která vede k absenci funkčního proteinu SHH , vede ve vyvíjejícím se embryu k úplné absenci rudimentů nejen talamického komplexu, ale celého diencefala [54] .
Nicméně studie na vyvíjejících se kuřecích embryích ukázaly, že exprese signálního proteinu SHH středním diencefalickým organizátorem je nezbytnou i postačující podmínkou pro následnou indukci exprese genů, které řídí diferenciaci thalamických a subtalamických buněk, a v souladu s tím pro jejich správný vývoj [55] . Studie na jiném modelovém organismu , zebřičce , ukázaly, že exprese dvou genů rodiny SHH , tzv. SHH-a a SHH-b (dříve známého také jako twhh), definuje hranice zóny middiencefalického organizátoru, a že signální molekuly SHH jsou vyžadovány a jsou dostatečné pro počáteční indukci molekulární diferenciace buněk budoucího thalamu a subthalamu, ale nejsou nutné pro jejich další udržování a zrání. Studie na zebřičkách navíc ukázaly, že signální molekuly SHH ze middiencefalického organizátoru jsou nezbytné a dostatečné k vyvolání další diferenciace a zrání jak thalamu, tak subthalamu. Signály SHH přicházející z oblastí mozku více ventrálně k vyvíjejícímu se thalamu a subthalamu nemají pro vývoj těchto struktur velký význam a absence ventrálně odcházejících signálů SHH nevede k narušení vývoje thalamu. a/nebo subthalamus, na rozdíl od signálů SHH přicházejících ze středního diencefalického organizátoru [56] .
Expozice expresnímu gradientu proteinu SHH produkovaného middiencefalickým organizátorem vede k diferenciaci neuronů budoucího thalamu a subthalamu. Gradient exprese proteinu SHH produkovaný středním diencefalickým organizátorem způsobuje tvorbu vlny expresního gradientu proteinu proneurálního genu neurogenin-1 , šířícího se směrem zezadu do přední části hlavní (kaudální) domény. thalamický pupen a současně - tvorba vlny expresního gradientu proteinu ASCL1 (dříve známého jako Mash1) ve zbývajícím úzkém pásu buněk rostrálního thalamického pupenu bezprostředně sousedícího s middiencefalickým organizátorem (tj. v rostrální doméně thalamického pupenu ) a v subtalamu [57] [58] .
Tvorba těchto specifických zonálních gradientů exprese určitých proneurálních proteinů vede k další diferenciaci glutamátergních "reléových" neuronů od progenitorových buněk umístěných v kaudální doméně thalamického rudimentu obsahujícího protein neurogenin-1 a k diferenciaci GABAergních inhibičních neurony z těch lokalizovaných v rostrální doméně thalamický pupen bezprostředně sousedící s middiencefalickým organizátorem a v subthalamu progenitorových buněk obsahujících protein ASCL1 . U zebrafish je výběr jedné z těchto dvou alternativních diferenciačních drah pro každou specifickou progenitorovou buňku v jedné nebo jiné zóně rudimentárního thalamického komplexu řízen dynamickou expresí proteinu Her6, který je homologem lidského proteinu HES1 . Exprese tohoto transkripčního faktoru, který patří do rodiny "chlupatých" proteinů bHLH , vede k potlačení exprese genu pro neurogenin-1, ale je nezbytná pro udržení a zvýšení exprese proteinu ASCL1 . V procesu dalšího embryonálního vývoje pupenu thalamu postupně v kaudální doméně mizí exprese proteinu Her6 a s tím související suprese exprese proteinu neurogenin-1 a zvýšení exprese proteinu ASCL1 . thalamického pupenu, zatímco v subthalamu a v úzkém pruhu rostrálně umístěných thalamických buněk přiléhajících ke střednímu diencefalickému organizátoru dochází k expresi proteinu Her6 a tím k potlačení exprese proteinu neurogenin-1 a zvýšení v expresi ASCL1 se zvyšuje. Díky tomu je kaudálně-rostrální gradient exprese neurogeninu-1/ ASCL1 výraznější, hranice domén jsou zřetelnější a přispívá to k dokončení zrání a diferenciace thalamických a subtalamických buněk. Studie na vyvíjejících se kuřecích a myších embryích ukázaly, že blokáda signální dráhy proteinu SHH během tohoto období embryonálního vývoje vede k úplné absenci rostrální domény thalamického pupenu a k významnému zmenšení velikosti kaudální domény talamický pupen. Rostrální doména thalamického pupenu vede ke vzniku GABAergních inhibičních neuronů thalamu, které se nacházejí hlavně v retikulárním jádře thalamu dospělých zvířat, zatímco kaudální doména thalamického pupenu vede ke vzniku glutamátergních „reléových“ neuronů, které tvoří nahoru většinu buněk thalamu. Následně dochází k diferenciaci těchto neuronů s tvorbou jednotlivých thalamických jader a skupin jader [44] .
Ukázalo se, že u lidí je běžná genetická variace v promotorové oblasti genu serotoninového transportního proteinu (SERT), jmenovitě vlastnictví dlouhé (SERT-long) nebo krátké (SERT-short) alely tohoto genu ( gen 5-HTTLPR ) , ovlivňuje, jak na embryonální a následný (postembryonální) vývoj a dozrávání určitých oblastí thalamu a na jejich konečnou velikost u dospělých. Lidé, kteří mají dvě "krátké" alely genu 5-HTTLPR (SERT-ss), mají více neuronů v jádrech thalamického polštáře a větší velikost těchto jader a možná více neuronů a větší velikost thalamických limbických jader (jader , udržující kontakt s emočními centry limbického systému ), ve srovnání s heterozygoty pro tento gen nebo vlastníky dvou „dlouhých“ alel genu 5-HTTLPR . Zvýšení velikosti těchto thalamických struktur u takových lidí je navrženo jako součást anatomického vysvětlení, proč lidé, kteří mají dvě „krátké“ alely genu 5-HTTLPR , jsou více než lidé, kteří jsou pro tento gen heterozygotní nebo mají dvě „dlouhé" alely. Gen 5-HTTLPR predisponován k takovým duševním poruchám , jako je velká depresivní porucha , posttraumatická stresová porucha (PTSD), stejně jako sebevražedné tendence a pokusy [59] .
Poškození některých jader thalamu, například v důsledku cévní mozkové příhody (ischemická nebo hemoragická cévní mozková příhoda ), nebo v důsledku metastázy zhoubného nádoru do thalamu, může vést k rozvoji tzv. „ Dejerine- Roussyho syndrom “, nebo thalamický bolestivý syndrom, talamický kauzalgický syndrom – syndrom charakterizovaný extrémně intenzivními, nelokalizovanými nebo špatně lokalizovanými pocity palčivé nebo pálivé bolesti (odtud ve skutečnosti název „talamická kauzalgie“, z „žíravý“ - pálení) na jedné nebo obou stranách těla, stejně jako změny nálady nebo deprese [60••] . Tento syndrom je pojmenován po francouzských neurologech Dejerine a Roussy, kteří jej poprvé popsali v roce 1906 pod názvem „ thalamický syndrom “ ( francouzsky le syndrom talamique ) [60] [61] .
Nicméně thalamický syndrom je nyní často označován nejen jako thalamický bolestivý syndrom, jako v původní definici Dejerine a Roussyho, ale i jakékoli klinické syndromy spojené s lézemi thalamu. Zejména jednostranná nebo častěji oboustranná ischemie oblasti zásobené a. paramedianisem může způsobit vážné problémy s regulací motorických, okulomotorických a řečových funkcí až po rozvoj ataxie nebo akinetického mutismu (nemost a imobilita) nebo paralýza pohledu [62] . Thalamokortikální dysrytmie může způsobit poruchy cyklu spánku a bdění, stejně jako řadu dalších poruch, v závislosti na povaze thalamokortikálních okruhů postižených dysrytmií [63] . Okluze percheronské arterie může vést k bilaterálnímu infarktu thalamu [64] .
Korsakovův syndrom (syndrom retrográdní amnézie) je spojován s poškozením nebo dysfunkcí thalamo-hipokampálních spojení, zejména mastoidního-talamického traktu, mastoidních tělísek nebo samotného thalamu, a někdy se mu dokonce říká „talamická amnézie“ nebo „talamická demence“. “ [9] .
Fatální familiární insomnie je vzácné dědičné prionové onemocnění, při kterém dochází k progresivním degenerativním změnám v neuronech thalamu. V důsledku toho pacient postupně ztrácí schopnost spát a nakonec přechází do stavu úplné insomnie , která nevyhnutelně vede ke smrti [65] . Naopak poškození thalamu v důsledku traumatu, neuroinfekce, ischemické nebo hemoragické cévní mozkové příhody nebo poškození nádoru může vést k letargickému spánku nebo kómatu [8] .
Porucha pozornosti s hyperaktivitou je spojena s přirozenou, fyziologickou věkem podmíněnou funkční nezralostí thalamu u dětí obecně a s patologickým zpožděním dozrávání thalamu u dětí s ADHD ve srovnání s kontrolní skupinou zdravých dětí, zejména [66] . U Kleine-Levinova syndromu je zaznamenána hyperaktivita určitých thalamických jader na fMRI . Tato skutečnost byla navržena pro usnadnění diagnostiky tohoto vzácného syndromu a jako jeden ze způsobů, jak přistoupit k pochopení neurobiologie tohoto syndromu [67] . U narkolepsie , která je spojena s funkční insuficiencí orexinergního systému mozku (například v důsledku autoimunitní destrukce orexinergních neuronů hypotalamu), dochází k dysregulaci aktivity emočních center limbického systému a systém odměny , zejména přední jádra thalamu , amygdala (amygdala) , nucleus accumbens , hippocampus , ventrální oblast tegmentum a některé další oblasti středního mozku , stejně jako prefrontální a temporální kortex [68] [69] .
U některých onemocnění centrálního nervového systému , zejména u Parkinsonovy choroby , esenciálního třesu , thalamického bolestivého syndromu, se někdy uchýlí k chirurgickým zákrokům na thalamu, konkrétně k thalamotomii nebo implantaci thalamického stimulátoru [70] [71] [72 ] . Protože jsou však tyto intervence invazivní a nevratné (zejména v případě thalamotomie), jsou obvykle vyhrazeny pro použití u pacientů s těžkými, invalidizujícími formami těchto onemocnění, kteří jsou rezistentní vůči standardní léčbě [63] . Talamický stimulátor může být také účinný při eliminaci nebo snížení refrakterní neuropatické bolesti , zejména bolesti , která není spojena s thalamickým syndromem. To bylo poprvé ukázáno v roce 1977 [73] . Talamický stimulátor je účinný také při léčbě rezistentní epilepsie [74] , rezistentních forem Tourettova syndromu [75] .
Mezi možné vedlejší účinky thalamotomie nebo implantace stimulátoru talamu patří zejména afázie a další poruchy řeči [71] , deprese a kognitivní poruchy [70] , infekce při operaci, krvácení , mozkové krvácení , ischemická cévní mozková příhoda [63] .
![]() | |
---|---|
Slovníky a encyklopedie | |
V bibliografických katalozích |
|
Thalamus , součást diencephalonu | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
tepny |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vídeň |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nuclei |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nemoci | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Chirurgické intervence |
Anatomie lidského diencefalu _ | |||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Epithalamus |
| ||||||||||||||
thalamus |
| ||||||||||||||
Hypotalamus |
| ||||||||||||||
Subthalamus |
|