Caudate Nucleus: Structure, Function & Diseases

Den caudate kjernen er dannet av en samling av nervekjerner. Den er dannet i par og er plassert på undersiden av hver hjernehalvdel, hver side til thalamus. Den caudate kjernen er klassifisert som en del av basale ganglia og er dermed en del av viktige styringskretser innenfor det ekstrapyramidale motorsystemet. Det er også sterkt sammenkoblet med prefrontal cortex, sete for multisensorisk bevegelse og episodisk minne og kontroll og gjennomgang av emosjonelle prosesser.

Hva er caudatkjernen?

Den sammenkoblede kaudatkjernen, også kjent som kaudatet, som er atskilt for hver halvkule av hjerne, er dannet av en samling av nervekjerner og er en del av den såkalte basale ganglia. Basalganglier utføre viktige regulatoriske funksjoner i det ekstrapyramidale motorsystemet. Kaudatet er omgitt av nervefibre som er gjenkjennelige som striper av hvit materie. Samlingen av nervekjerner, sammen med putamen og nucleus accumbens, danner striatum eller striat kropp. Det er en type funksjonell enhet som mottar informasjon fra hjernebarken som behandles, filtreres og redigeres av basalganglier. Tilbakemelding av de filtrerte og bearbeidede signalene til cortex er gitt av thalamus. Kaudatet har en viss spesiell rolle i basalganglier fordi det er sterkt sammenkoblet med prefrontal cortex via nervesnorer. Som en del av frontlappen på hjernen, er prefrontal cortex sete for multisensorisk bevegelse og episodisk minne, slik at caudatet er involvert i den regulatoriske kretsen av emosjonelle handlinger og handlingsplanlegging så vel som i kognitive prosesser.

Anatomi og struktur

Navnet caudate nucleus (buet kjerne) er avledet fra formen, som minner om en C eller nyre, med en bred “hode, ”En kropp, og en avsmalning av underenden i en langstrakt, haleformet struktur. De to kjernene caudati ligger henholdsvis mot de laterale ventriklene i høyre og venstre hjernehalvdel og er skilt fra den lateralt tilstøtende putamen med striper av hvitt materiale sammensatt av nervefibre. Kaudatet, det hvite stoffet (nervefibrene) og putamen danner striatum (striatlegemet), som er en funksjonell enhet som er inngangsporten for kontrollkretsene til basalganglier og mottar inngangssignaler fra bestemte områder av cortex via glutamatergisk nervefibre. Emnet for forskning er sammenkoblingene mellom kaudatet og det limbiske systemet, hvor følelser og kjøreadferd blir behandlet. De det limbiske systemet spiller også en viktig rolle i kroppens “doping system ”via frigjøring av opioid endorfiner å overvinne smerte og utmattelse.

Funksjon og oppgaver

I sin kapasitet som en del av det ekstrapyramidale motoriske systemet utfører kaudatkjernen sentrale oppgaver i "forsamlingen" og kontrollen av frivillige komplekse bevegelser. Prosedyremotor minne spiller en viktig rolle i denne prosessen. De læring og trening av komplekse naturlige bevegelsessekvenser som å gå, hoppe, rennende er nært knyttet til belønningssystemet som styres via dopamin som en nevrotransmitter. Det samme gjelder læring og trene komplekse bevegelsessekvenser som ikke opprinnelig var ment for mennesker, for eksempel å kjøre tohjuling eller til og med en enhjuling, styre en bil eller et fly. Belønningssystemet starter når en bestemt bevegelse eller bevegelsessekvens bringer oss nærmere målet om å oppnå en bestemt ferdighet. Denne prosessen med læring med utfall tilbakemelding er ikke begrenset til motorisk ytelse, men kan brukes på komplekse læringsprosesser generelt. Innenfor disse prosessene påtar caudatet viktige oppgaver via nevrale kretsløp med prefrontal cortex. I det emosjonelle domenet forutsetter det kontroll- og planleggingsfunksjoner. Handlingskontroll for hensiktsmessighet gjør det til en slags veileder, for å si det sånn. I angelsaksisk bruk tildeles derfor caudatkjernen til Supervisory Attentional System (SAS). Utover planlegging og handlingskontroll, kontrollerer kaudatet også aktiviteten til cortex ved å sette visse terskelpotensialer, noe som betyr at den bestemmer viktigheten av sensoriske meldinger eller andre mentale kognisjoner, og om cortex skal reagere på dem. oppgaver til kaudatkjernen har endret seg og utvidet seg enormt de siste årene. For eksempel har caudatet også blitt funnet å spille en rolle i kontrollen av følelsesmessige prosesser som kjærlighet, mors kjærlighet og smerte minne.

Sykdommer

Noen kjente nevronale sykdommer, som Parkinsons sykdom, atetoser og dystonier, så vel som PANDAS, tikforstyrrelser og ADHD, er assosiert med ervervede eller genetiske lidelser i de regulatoriske kretsene til basalganglier. Sykdommene og lidelsene forholder seg ofte ikke til en spesifikk basal ganglion, men til en bestemt funksjonell enhet som substantia nigra eller corpus striatum med nucleus caudatum og putamen. Noen av forstyrrelsene som er beskrevet er forårsaket av genetiske defekter, dvs. at de er arvelige. En av de viktigste lidelsene forbundet med kaudatdysfunksjon er de såkalte tic-lidelsene, som inkluderer Tourettes syndrom. Tic lidelser manifesterer seg i ufrivillige - ikke frivillig kontrollerbare - bevegelser av visse lemmer eller til og med komplekse bevegelsesmønstre. Tiklidelser er klassifisert som ekstrapyramidale hyperkinesier og er sannsynligvis forårsaket av en genetisk defekt som fører til kaudatdysfunksjon. Siden ADHD ofte blir ledsaget av tic-symptomer, er det rimelig å anta at begge lidelsene er forårsaket av lignende feil. De siste årene har caudatus også vært assosiert med patologisk vanedannende atferd. Hos mennesker som lider av hypertymestisk syndrom, eksisterer det motsatte problemet. Det episodiske minnet til de berørte er så uttalt at de husker praktisk talt alt de har opplevd, med alle tilhørende parametere som datoer, vær, stemninger og lignende. Det hypertymestiske syndromet er alltid koblet til en forstørret caudat-kjerne.