Nucleus Subthalamicus: Structure, Function & Diseases

Kjernen subthalamicus er en kjerne (Latinkerne) som ligger under (Latin sub) thalamus, den største delen av diencephalon. I profesjonelle miljøer brukes forkortelsen STN mest i dag. Dens tidligere brukte epitet, Luysi-kroppen, går derimot tilbake til oppdageren.

Hva er nucleus subthalamicus?

Kjernen subthalamicus, sammen med globus pallidus og zona incerta, er en del av subthalamus. Dette området, som tilhører hjerne stamme, ligger i diencephalon (medisinsk kalt diencephalon) i krysset med mellomhjernen. På grunn av dets lignende funksjon er det imidlertid tildelt basale ganglia, som vanligvis ligger under hjernebarken. De er diencefaliske eller endebrain-kjerner som, i likhet med den subthalamiske kjernen, spiller en viktig rolle i kroppens motoriske prosesser. Det er en veldig nær sammenheng mellom globus pallidus, en blek kjerne også kalt pallidum, og nucleus subthalamicus. De to er gjensidig koblet sammen og danner en slags oscillerende krets. De mottar og sender signaler til hverandre på grunnlag av hvilke visse bevegelser i menneskekroppen deretter blir hemmet eller tillatt. Dette har en effekt først og fremst på de fire lemmer, spesielt seksjonene nær henholdsvis torso og mot midten av kroppen.

Anatomi og struktur

Den selve bidentate nucleus subthalamicus minner om en bikonveks linse med utsiden og er til stede i både venstre og høyre halvkule av hjerne. Imidlertid ligger den rett under thalamus bare i løpet av den embryonale fasen. Deretter, under utvikling, skyves hele området av subthalamus mot hjernen ved den tilstøtende capsula interna, en samling av hvitt materiale inkludert nervefibre. Subthalamus ligger i den fremre regionen av diencephalon og regnes også som en del av det ekstrapyramidale motoriske systemet, eller EPMS. Dette er motorveier som går inn i ryggmarg der de aktiverer muskler i bagasjerommet og lemmer. De hjerne regionen rundt subthalamus er et av de minst studerte områdene i hele hjernen. Imidlertid, mens det nå er tilgjengelig konkret informasjon om nucleus subthalamicus og globus pallidus, er det fortsatt lite kjent om zona incerta.

Funksjon og oppgaver

Funksjonen til nucleus subthalamicus er hovedsakelig å oppnå en hemmende effekt på visse bevegelser i menneskekroppen. Denne effekten sikrer muligheten til å bruke alle lemmer frivillig og viktigst, målrettet. Uten den bevegelseshemmende effekten av nucleus subthalamicus, ville bevegelser bare være mulig på en ukontrollert måte, og uavhengig eller hverdagsliv ville være praktisk talt umulig. Prosessen styres av en kompleks krets av basale ganglia ansvarlig for motorisk funksjon så vel som andre områder av hjernestammen. Denne sammenkoblingen kan sammenlignes med sammenlåsende tannhjul som danner en hovedsløyfe med flere underløkker. Prosessen drives av motvirkende signaler. Disse har enten en hemmende eller eksitatorisk effekt og bruk glutamat som en nevrotransmitter. Signalene som når nukleus subthalamicus stammer hovedsakelig fra fiberinnganger fra hjernebarken og tilstøtende globus pallidus. Imidlertid, mens eksitatoriske impulser kommer fra cortex, sender globus pallidus hemmende impulser. Den subtalamiske kjernen reagerer på sistnevnte ved å sende tilbake eksitatoriske signaler og på grunn av den eksisterende interaksjonen sørger det for at globus pallidus deretter sender hemmende impulser til thalamus en gang til. Indirekte motvirker således nucleus subthalamicus uregulerte bevegelser og kontrollerer menneskelig grovmotorisk aktivitet. Den bevegelseshemmende funksjonen til nucleus subthalamicus er nå også en del av Parkinsons forskning. Selv om de nøyaktige korrelasjonene ennå ikke er bestemt, har det blitt vist at karakteristikken tremor av Parkinsons pasienter, kan den såkalte hviletrillingen reduseres merkbart ved å påvirke kjernen subthalamicus eksternt. Dette oppnås ved å implantere mikroelektroder som beroliger den overaktive kjernen subthalamicus hos berørte individer og som et resultat reduserer skjelving.

Sykdommer

Den eneste kjente sykdommen i nucleus subthalamicus, som også er ekstremt sjelden, er ballismus. Dette manifesterer seg med ukontrollerte og eksepsjonelt voldelige bevegelser av armer og ben, i sjeldne tilfeller også i bekkenet og skulderbeltet. Det er ingen kontroll over de berørte lemmer og til og med skader på egen person kan ikke utelukkes. Symptomene vises imidlertid ikke i søvnfasene. Ballismen strekker seg vanligvis bare til den ene siden av kroppen, slik at den ofte kalles hemiballisme. I dette tilfellet påvirkes halvparten av pasientens kropp som ligger på motsatt side av nucleus subthalamicus, som er ansvarlig for lidelsen. Årsaken til ballisme er en forstyrrelse eller skade på kjernen. Dette kan for eksempel være forårsaket av en hjernesvulst herunder metastaser, et hjerneinfarkt eller en hjerneslag. Andre mulige årsaker inkludere betennelse i hjernen, nevrosyfilis og skader påført under en tidligere nevrokirurgisk prosedyre. Ballismus kan diagnostiseres med sikkerhet ved hjelp av CT eller MR. Dette følges vanligvis av behandling med et antiepileptikum eller et neuroleptikum. Hvis dette terapi mislykkes, kan ulike kirurgiske inngrep fortsatt vurderes. Sjansene for bedring avhenger sterkt av årsaken og er vanskelige å vurdere på grunn av det lille antallet tilfeller så langt. De spenner fra spontan demping av symptomer til lammelse av visse muskelgrupper.