Putamen: Struktur, funksjon og sykdommer

Putamen eller den ytre lentikulære kjernen er en struktur i hjerne som tilhører corpus striatum eller nucleus lentiformis. Dens funksjon er å behandle nevrale signaler som er relevante for kontroll av motoriske prosesser. Skader på putamen kan følgelig ledsages av forstyrrelser i frivillige bevegelser.

Hva er putamen?

Putamen er et atomområde i hjerne som inneholder mange nervecelle organer og er en del av corpus striatum. Sammen med caudatkjernen deltar den dermed i kontrollen av frivillige bevegelser. Funksjonelt hører putamen til basale ganglia: de motoriske, limbiske og kognitive kjerneområdene i hjerne. De er ikke en del av det pyramidesystemet, som også er ansvarlig for bevegelsesprosesser og hvis stier stiger opp eller ned gjennom ryggmarg. Imidlertid løper pyramideformede nervebaner i hjernen rett ved siden av putamen gjennom capsula interna; det inkluderer også mange andre nervefibre og danner forbindelsen mellom hjernebarken og dypere områder som cerebral peduncles (crura cerebri). Putamen tilhører ikke bare corpus striatum, men også til nucleus lentiformis eller lenticular nucleus, den andre halvdelen av dem danner pallidum. Denne inndelingen er uavhengig av caudatkjernen - som danner den andre delen av striatum men ikke er en del av lentiformkjernen.

Anatomi og struktur

hjernen, putamen ligger symmetrisk i begge halvdeler (halvkule). Den ligger ved siden av capsula interna, en koppformet samling av mange nervefibre som passerer gjennom hjernen og tilhører forskjellige funksjonelle veier. Utad er putamen ved siden av pallidum, som den danner sammen nucleus lentiformis. Nevronene i putamen tilhører i hovedsak to forskjellige typer: kolinerge interneuroner og hemmende projeksjonsneuroner. I biologi er interneuroner nevroner som er forbindelsesleddet mellom to andre nevroner. Kolinerge interneuroner benytter seg av nevrotransmitter acetylkolin i signaloverføring. Projeksjonsneuroner er også kjent som rektor nevroner og har lengre aksoner som tillater dem å koble hjernestrukturer som ikke ligger rett ved siden av hverandre. Fordi disse projeksjonsneuronene har en hemmende effekt i putamen, refererer biologi også til dem som inhiberende projeksjonsneuroner.

Funksjon og oppgaver

Som et kjerneområde beregner putamen informasjon fra forskjellige nevroner som er sammenkoblet, og som menneskekroppen til slutt trenger å kontrollere bevegelse. Som vanlig følger beregningen prinsippet om romlig og tidsmessig summering: innenfor en nervefiber, neuronal informasjon beveger seg som et elektrisk signal kjent som et handlingspotensial. Den elektriske isolasjonen av nervefiber av et myelinlag tillater handlingspotensial å forplante seg raskere. Hjerneområder med mange nervefibre og få cellekropper danner den hvite substansen i hjernen, mens grå substans er preget av mange cellekropper og få (myeliniserte) nervefibre. Når en nervefiber støter mot en cellekropp, danner en synaps der krysset mellom nervefiberen i den foregående cellen og kroppen (soma) til det andre nevronet. De handlingspotensial ender ved en fortykning av nerven fiber som kalles terminal knappen. Innenfor det er små bobler (vesikler) fylt med molekylære budbringere, som, som svar på den elektriske stimulansen, går fra vesiklene inn i rommet mellom terminalen og nervecelle kropp. Dette mellomrommet eller synaptisk kløft forbinder de to nervecellene. I motsatt ende inneholder membranen til nedstrøms (postsynaptisk) nevron reseptorer som nevrotransmittere kan legge til. Deres stimulering fører til åpning av ionekanaler i membranen og forårsaker en endring i cellens elektriske ladning. Excitatoriske nevrotransmittere utløser et excitatorisk eller excitatorisk postsynaptisk potensial (EPSP), mens de hemmes synapser resulterer i et hemmende postsynaptisk potensial (IPSP). Cellen utgjør sammenfattende EPSP og IPSP, og tar også hensyn til styrke av det respektive signalet. Dette signalet styrke avhenger først av antall elektriske handlingspotensialer i presynaptiske nervefibre og deretter av mengden biokjemiske nevrotransmittere. Bare når summen av alle EPSP og IPSP overskrider den kritiske terskelen for ladningsendring i cellekroppen, genereres et nytt handlingspotensial på axon bakke av det postsynaptiske nevronet.

Sykdommer

På grunn av dets involvering i motorisk kontroll kan forstyrrelser i putamen reflekteres i form av motoriske klager. I mange tilfeller påvirkes ikke putamen isolert; heller, den basale ganglia som helhet er ofte funksjonshemmede under slike omstendigheter. Et eksempel er Parkinsons sykdom: denne nevrodegenerative lidelsen er basert på atrofi av den dopaminergiske substantia nigra, noe som resulterer i en dopamin mangel. dopamin fungerer som en nevrotransmitter; dens mangel forårsaker synapser å unnlate å overføre nevronale signaler riktig mellom nervecellene. Derfor, for Parkinsons sykdom, motoriske symptomer inkluderer muskelstivhet (rigoritet), muskel tremor (tremor), reduserte bevegelser (bradykinesis) eller manglende evne til å bevege seg (akinesis), og postural (postural) ustabilitet. Behandlingen kan omfatte bruk av L-dopa, som er en forløper for dopamin og antas å i det minste delvis kompensere for nevrotransmitter mangel i hjernen. I sammenheng med Alzheimers demens, putamen kan også lide skade sammen med andre områder av hjernen. Det mest fremtredende symptomet på sykdommen er minne tap, med korttidsminne som vanligvis påvirkes først og mer alvorlig enn langtidsminne. De årsaker til Alzheimers sykdom er fremdeles ukjent; en av de ledende teoriene involverer avleiringer (plakk) som svekker signaloverføring og / eller tilførsel til nevroner, og til slutt fører til atrofi.