Definicja
Formacja siatkowata to sieć neuronów w pniu mózgu, która umożliwia świadomość, funkcje sensoryczne i motoryczne oraz regulację hormonalną i neuroprzekaźnikową . Ta część ośrodkowego układu nerwowego, rozłożona w trzech głównych kolumnach od jednego końca pnia mózgu do drugiego, jest rdzeniowym punktem przekaźnikowym, który łączy nerwy rdzenia kręgowego z mózgiem poprzez neurony odprowadzające i doprowadzające. Jego pełny zakres funkcji nie jest w pełni znany.
Funkcja tworzenia siatkowatej
Funkcja tworzenia siatki siatkowej obejmuje szeroki zakres funkcji autonomicznych, sensorycznych, motorycznych, behawioralnych, poznawczych i nastroju odpowiedzi oparte. Współpracuje z innymi regionami ośrodkowego układu nerwowego, umożliwiając wykonywanie złożonych zadań, takich jak regulacja stanu świadomości, przetwarzanie emocji, koordynacja wzrokowa, kontrola układu krążenia i postawa. Około 100 000 000 impulsów jest odbieranych w formacji siatkowatej (RF) w każdej sekundzie!
Możesz rozdzielić funkcje formacji siatkowatej, patrząc w swoich dwóch systemach. Są to wstępujący siatkowaty system aktywujący (ARAS), który przenosi wiadomości sensoryczne z RF do kory mózgowej i odwrotnie, oraz zstępujący układ siatkowaty (DRS), który przenosi wiadomości do i od neuronów ruchowych rdzenia kręgowego. Powinieneś widzieć oba systemy jako dwie części jednego równoległego systemu; działają w tym samym czasie, a tworzenie się siateczki pnia mózgu moduluje liczbę przetwarzanych wiadomości. Oba systemy (ARAS i DRS) wpływają na siebie. Dlatego, jeśli oglądasz naprawdę przerażający horror, twoje mięśnie stają się napięte – zarówno emocje, jak i mięśnie reagują. A kiedy najstraszniejszy moment minie, odprężasz się. Termin grupowy system aktywacji siatkowej lub RAS jest myląco nazywany, ponieważ nie tylko aktywuje, ale także dezaktywuje powiązane neurony.
ARAS jest najczęściej opisywany jako regulator świadomości i pobudzenia; jednakże przekazuje informacje o wielu innych procesach, w tym częstości oddechów, odpowiedzi na kaszel, rytmie serca i akcie żucia (żucie). Podaje się, że żucie utrzymuje funkcje poznawcze poprzez stymulację RF – brak żucia wiąże się z demencją i zaburzeniami snu. To pokazuje, jak ściśle nasze ruchy mięśni, funkcje poznawcze i świadomość są ze sobą powiązane.
Przykłady tworzenia siatkowatej
Przykładem formacji siatkowatej sprzężenia zwrotnego aktywacji i dezaktywacji byłby ktoś drzemiący przez długi czas podróż. Stopniowo aktywność mózgu człowieka zaczyna spadać i mniej informacji jest wysyłanych z spoczynkowej kory mózgowej do układu siatkowatego przez ARAS. Kiedy osoba ta osiąga sen z szybkimi ruchami gałek ocznych (REM), jej kontrola napięcia mięśniowego gwałtownie spada, powodując atonię poprzez DRS. Jeśli głowa nagle opada, sygnały są wysyłane do formacji siatkowatej z nagle aktywowanych wrzecion mięśniowych przez DRS. W tym samym czasie ARAS reaguje i zasypiający podróżnik nagle się budzi. To pokazuje nam działanie motoryczne DRS reagujące na ARAS i aktywujące go i odwrotnie. Pamiętaj, że ARAS wysyła i odbiera informacje sensoryczne, a DRS wysyła i odbiera informacje motoryczne.
Inny Przykładem tworzenia siatkowatego jest działanie leków znieczulających ogólnego stosowania stosowanych przed operacją. Najpierw podaje się silny środek przeciwbólowy, który zapobiega przemieszczaniu się odczuć bólowych w kierunku RF. Środek uspokajająco-nasenny, taki jak propofol, zmniejsza szybkość odpalania neuronów w korze mózgowej, wzgórzu i formacji siatkowatej; to powoduje utratę przytomności i zatrzymuje procesy, które tworzą pamięć. Wreszcie, środek zwiotczający mięśnie w postaci kurary dezaktywuje wrzeciona mięśniowe i odruchy regulowane przez rdzeń kręgowy. Siatki pobudzenia formacji siatkowatej podczas zabiegu są obniżane przez gaz znieczulający i leki, a aparat przejmuje autonomiczną funkcję oddychania, ponieważ kurara wpływa na mięśnie szkieletowe. Serce nie przestaje bić, ponieważ wyspecjalizowane komórki mięśnia sercowego działają jak rozruszniki serca, a mięsień sercowy nie jest mięśniem szkieletowym. Jednak wpływa to na tętno, na które wpływa funkcja siateczki śródmózgowia.
Motoryczna formacja siatkowata
Odbieranie danych wejściowych przez aferentne (doprowadzające do) nerwy, które wchodzą do formacji siatkowatej z nerwów czaszkowych , możemy poruszać mięśniami twarzy i szyi.Pamiętaj, że ruch mięśni jest wynikiem nerwów ruchowych, które są częścią DRS, a także odpowiedzią na bodźce czuciowe, które zachęcają do ruchu mięśni i podróży przez ARAS. Wystarczy pomyśleć o koniu drgającym, gdy mucha ląduje na jego skórze.
Mimowolne ruchy mięśni gładkich umożliwiają takie czynności, jak połykanie, kaszel oraz rozszerzenie i zwężenie naczyń krwionośnych w celu kontroli ciśnienia krwi. Wszystkie te wiadomości są przekazywane przez formację siatkową. Łańcuch dobrych przykładów motorycznej formacji siatkowatej to podążanie oczami za łyżką pokarmu, gdy przemieszcza się ona do ust, żucie i połykanie pokarmu, kaszel, jeśli okruchy dostają się do tchawicy, wstrzymywanie oddechu podczas połykania i perystaltyka jelit. przewodu pokarmowego, który wypycha pokarm przez ciało i na zewnątrz.
Dobrowolna funkcja motoryczna jest również częścią zadania formacji siatkowatej, na przykład w naszej postawie i równowadze. Równowaga nie jest aktem mimowolnym, ale wyuczonym, co widać, obserwując pierwsze kroki małego dziecka. Poprzez ścieżki ułatwiające i hamujące w formacji siatkowatej komunikaty są wysyłane do receptorów w stawach i związanych z nimi wrzecionach mięśniowych. Ta aktywność mięśni została wyuczona do tego stopnia, że nie jesteśmy nawet świadomi tych ruchów. Mimo to kontrola postawy zależy od złożonych interakcji fizjologicznych, wysokiego poziomu przetwarzania sensorycznego oraz celu osoby, umiejętności poznawczych i doświadczenia (pamięć ruchowa).
Zmysłowa formacja siatkowata
Funkcje sensoryczne formacji siatkowatej, kierowane przez ARAS, ale współpracujące z DRS, obejmują to, jak i kiedy nasze ciała odczuwają ból, jak utrzymujemy równowagę i – najbardziej znane i badane ról w formacji siatkowatej – nasze poziomy świadomości. Jednak cała historia tej małej, niejasnej anatomicznie struktury jest nadal stosunkowo nieznana.
Przekazując informacje sensoryczne do obszarów motorycznych mózgu, RF koordynuje wzrok, słuch, przedsionek, smak, węch i dotyk bodźce sensoryczne – odpowiednio wzrok, słuch, równowaga i ruch, smak i dotyk – dzięki czemu możemy wykonywać i doświadczać dobrowolnych i mimowolnych reakcji fizycznych i emocjonalnych.
Endokrynologiczna formacja siatkowata
funkcja formacji siatkowatej nie oznacza, że ta część pnia mózgu wydziela lub produkuje substancje chemiczne, ale poprzez przekazywanie informacji reguluje wydzielanie hormonów i neuroprzekaźników. Prawdopodobnie najbardziej znanym przykładem tej szczególnej funkcji tworzenia siatkowatej układu hormonalnego jest nasz system reakcji na stres. W systemie reagowania na stres połączenie pamięci i środowiska stymuluje RF do zwiększenia szybkości wyładowań w kierunku podwzgórza, co zachęca go do wydzielania czynnika uwalniającego kortykotropinę. Czynnik ten inicjuje uwalnianie kaskady hormonów stresu, które powodują, że jesteśmy czujni, wysyłają więcej krwi (tlenu i glukozy) do mięśni i ważnych narządów, dostarczają mniej krwi do nieistotnych narządów, a tym samym przygotowują organizm do walki lub ucieczki . Gdy niebezpieczeństwo minie, centrum przekaźnikowe RF moduluje sygnały sensoryczne i motoryczne, które uspokajają nas.
Uważa się, że formacja siatkowata przekazuje informacje, które kontrolują uwalnianie i hamowanie szeroka gama hormonów; tę teorię potwierdza fakt, że leży ona niezwykle blisko ważnych neuroendokrynnych narządów wydzielniczych, takich jak szyszynka, przysadka mózgowa i podwzgórze. Ponieważ szyszynka jest odpowiedzialna za produkcję melatoniny (gdzie melatonina jest sprawdzonym regulatorem rytmu okołodobowego, który pomaga nam zasnąć), zwiększa to rolę formacji siatkowatej w naszych wzorcach snu i czuwania.
Lokalizacja formacji siatkowatej
Formacja siatkowata znajduje się w pniu mózgu, ale rozciąga się na rdzeń kręgowy i wzgórze; przechodzi przez rdzeń, most, śródmózgowie i międzymózgowie. RF nie wypełnia całkowicie pnia mózgu, ale jest luźno podzielony na trzy kolumny jąder (grupy komórek nerwowych z własnym zestawem funkcji), które biegną wzdłuż jego długości. Aby uprościć tę dość rozproszoną strukturę, naukowcy podzielili RF na kolumny środkowe, środkowe i boczne. Chociaż obszary te są powiązane z ich własnym zakresem funkcji, to ich reakcja na określone neuroprzekaźniki sprawia, że są tak różne. Dzieje się tak, ponieważ formacja siatkowata zawiera dużą liczbę interneuronów z połączeniami polisynaptycznymi, które łączą się bezpośrednio lub za pośrednictwem innych interneuronów z komórką docelową. Interneurony są małymi wersjami formacji siatkowatej, ponieważ są ośrodkami przekaźnikowymi.Dopasowanie między dwoma lub więcej neuronami i modulowanie częstotliwości i skuteczności komunikacji tych neuronów. Interneurony RF są polisynaptyczne – oznacza to, że nie tylko modulują komunikację między dwoma neuronami, ale mogą przekazywać informacje z wielu neuronów, zarówno czuciowych, jak i motorycznych w tym samym czasie. Pojedyncza komórka nerwowa RF reguluje wiele funkcji, więc powinieneś wyobrazić sobie przedstawiony poniżej interneuron jako łączący się z wieloma innymi neuronami. Tworzą one ogromną sieć powiązanych działań i reakcji.
Kolumna środkowa
Kolumna mediany składa się z pojedynczej, środkowej kolumny biegnącej przez śródmózgowie. Jest podzielony na trzy grupy komórek nerwowych (jąder): grzbietowe jądra szwu, jądro szwu mostu i jądro szwu magnus. Nie musisz znać wszystkich tych nazw, ale grupując je, możemy uzyskać lepszy obraz znanych funkcji tej kolumny. Sieci komórek nerwowych w środkowej kolumnie zawierają grupy interneuronów zwane jądrami szwu. Słowo raphe odnosi się po prostu do pionowego szwu w linii środkowej, gdzie łączą się struktury lewej i prawej strony ciała. To dlatego jądra w środkowej części kolumny są oznaczone jako szew.
Grzbietowe jądro szwu przekazuje informacje dotyczące kontroli bólu. Jądro szwu mostu łączy się z móżdżkiem i jest ważne dla łączenia mimowolnych informacji sensorycznych i motorycznych. Jądro raphe magnus wpływa na nasze postrzeganie bólu. Wszystkie jądra szwu głównie produkują, regulują i odpowiadają na neuroprzekaźnik serotoninę (5-HT).
Kolumna środkowa
Kolumna środkowa zawiera mieszane średnie i duże komórki nerwowe z synapsami, które głównie reagują, wytwarzają i regulują neuroprzekaźniki kwasu gamma-aminomasłowego (GABA) i glutaminianu. Kolumna ta zawiera jądro olbrzymiokomórkowe, brzuszne jądro siatkowate, jądro siatkowate mostka ustnego i jądro siatkowate mostu ogonowego. Ponownie, nie musisz uczyć się tych nazw na pamięć.
Jądro gigantokomórkowe (wielkokomórkowe) przekazuje informacje, które kontrolują ruch języka. Jądro siatkowate brzuszne jest prawdopodobnie związane z oddychaniem i tworzeniem pamięci. Jądro siatkowate mostu jamy ustnej prawdopodobnie reguluje wchodzenie i wychodzenie z faz snu szybkiego ruchu gałek ocznych; jądro siatkowate mostu ogonowego jest związane z ruchem głowy i szczęki. Prawdopodobnie i prawdopodobnie są to niestety najlepsze, jakie mamy teraz. Konieczne są dalsze badania nad formacją siatkowatą, zanim będziemy mogli użyć dokładniejszych stwierdzeń.
Słup boczny
W kolumnie bocznej znajduje się co najmniej sześć różnych jąder, z których wszystkie głównie produkują, regulują, i reagują na neuroprzekaźniki noradrenalinę i acetylocholinę. Najlepiej zbadanymi z tych jąder są jądro okołokomórkowe, jądro sinusoidalne i jądro szypułkowe. Są one związane z kontrolą twarzy i oddychaniem, naszymi fizjologicznymi reakcjami na stres oraz naszymi odczuciami odpowiednio pobudzenia, nagrody, ruchu i uwagi.
Poniższy obraz dobrze pokazuje, jak różne są jądra formacji siatkowatej. rozprzestrzeniają się w tkankach mostów.
Ścieżki tworzenia siatkówki
Drogi tworzenia siatkówki są podzielone według ścieżek czuciowych i motorycznych (ARAS i DRS) oraz w zależności od tego, czy włókno nerwowe czy grupa włókien wchodzi lub wychodzi z tej części pnia mózgu – innymi słowy, czy RF odbiera lub przesyła informacje. Połączenia dostarczają wiadomości do formacji siatkowatej z rdzenia kręgowego i mózgu. Efektywne ścieżki przenoszą wiadomości z formacji siatkowatej bezpośrednio lub pośrednio do innych struktur. Złożone i prostsze sieci wykorzystują formację siatkową jako centralną kontrolę lub bazę przekaźnikową.
Szlaki aferentne formacji siatkowatej
Gdy formacja siatkowata otrzymuje informacje z innych regionów, trasy, którymi podążają te wiadomości są aferentne ścieżki. Wiadomości przesyłane są przez synapsy z rdzenia kręgowego do RF. Te liczne ścieżki czuciowe przesyłają nam informacje o bólu, temperaturze, prymitywnym dotyku, delikatnym dotyku, wibracjach i propriocepcji – pozycji i ruchu naszego ciała.
Ścieżki aferentne docierają również z mózgu i nerwów czaszkowych. Dostarczają one do RF informacje odpowiadające ruchom oczu, dźwiękom, propriocepcji oraz obecności ciemności i światła, które po przekazaniu RF zsynchronizują nasze wzorce snu i czuwania. Dość okrutne badanie przeprowadzone na kotach pod koniec lat 60.XX wieku wykazało, że formacja siatkowata ma duży wpływ na to, jak informacje wizualne docierają do mózgu.
Inne drogi nerwu czaszkowego i mózgu łączą się ze ścieżkami RF łączą dźwięki w celu pobudzenia, regulują wydzielanie hormonów i dostosowują poziom świadomości. Kiedy budzik budzi Cię rano, Twój ARAS jest szybko stymulowany dźwiękiem, a DRS otwiera oczy i pomaga pokazać zegarowi dokładnie, co o nim myślisz.
Drogi odprowadzające formację siatkową
Skuteczne połączenia raczej wysyłają informacje do innych struktur niż je otrzymują. W tym przypadku odprowadzające drogi siatkowate wychodzą z RF do rdzenia kręgowego lub innych obszarów mózgu – na przykład nerwów czaszkowych, móżdżku, wzgórza i podwzgórza. Informacje te mogą posłużyć do wywołania odpowiedzi. Odpowiedzi regulowane przez RF to reakcje poznawcze, czuwania, hormonalne, emocjonalne i motoryczne. Psychologiczna definicja funkcji formacji siatkowatej mówi o tym, że jest ona ośrodkiem regulującym sen, czujność, zmęczenie, nagrody, a nawet różne cechy osobowości. Większość reakcji na nasze wewnętrzne i zewnętrzne środowisko przechodzi przez RF.
Uszkodzenie formacji siatkowatej
Uszkodzenie formacji siatkowatej może być wynikiem urazu pnia mózgu, procesu starzenia, zapalenie lub infekcja. Ponieważ kolumny określonych komórek nerwowych, które biegną przez pień mózgu, są tak rozproszone, skutki drobnych uszkodzeń nie zawsze są przewidywalne. Większy uraz w miejscu formacji siatkowatej jest często śmiertelny ze względu na jego centralną rolę w funkcjach życiowych, takich jak oddychanie i świadomość.
Niska aktywność w aktywujących układach siatkowatych powoduje utratę przytomności i śpiączkę, podczas gdy choroby zwyrodnieniowe, takie jak choroba Parkinsona, mogą prowadzić do braku równowagi, drżenia i trudności w poruszaniu się. Choroba Alzheimera jest powiązana z niższymi poziomami neuronów, które odpowiadają na acetylocholinę w całym ośrodkowym układzie nerwowym, w tym jądrach formacji siatkowatej, które reagują na acetylocholinę – podobnie jak komórki w bocznej kolumnie RF.
Przewlekłe uszkodzenie układu siatkowatego, które rozregulowuje komunikaty wychodzące i wchodzące do pnia mózgu, co powoduje problemy ze snem REM, a nawet stwierdzono, że RF jest częściowo odpowiedzialny za zaburzenia zachowania, takie jak schizofrenia. Inne powiązane skutki psychologiczne to zespół stresu pourazowego i stosunkowo nowa diagnoza zespołu chronicznego zmęczenia. Nawet cechy osobowości, takie jak introwersja, zostały powiązane z nieprawidłowościami RF. Ponieważ tak wiele komunikatów przechodzi przez formację siatkowatą, powinniśmy spodziewać się długiej listy potencjalnych objawów – od regulacji hormonów po reakcje motoryczne i od efektów emocjonalnych po mimowolną kontrolę mięśni gładkich i sercowych. W końcu, gdy biuro sortowania poczty zostaje zamknięte, wszelkiego rodzaju instrukcje i dane nie mogą się przedostać.