Definition
Die retikuläre Bildung ist ein Neuronennetzwerk im Hirnstamm, das Bewusstsein, sensorische und motorische Funktionen sowie endokrine und Neurotransmitter-Regulation ermöglicht . Dieser Teil des Zentralnervensystems, der in drei Hauptsäulen von einem Ende des Hirnstamms zum anderen verteilt ist, ist ein zentraler Relaispunkt, der die Nerven des Rückenmarks über efferente und afferente Neuronen mit dem Gehirn verbindet. Der gesamte Funktionsumfang ist nicht vollständig bekannt.
Retikuläre Bildungsfunktion
Die retikuläre Bildungsfunktion umfasst ein breites Spektrum an autonomen, sensorischen, motorischen, verhaltensbezogenen, kognitiven und stimmungsbezogenen Funktionen. basierte Antworten. Es arbeitet mit anderen Regionen des Zentralnervensystems zusammen, um komplexe Aufgaben wie die Regulierung unseres Bewusstseinszustands, die Verarbeitung von Emotionen, die visuelle Koordination, die Herz-Kreislauf-Kontrolle und die Körperhaltung zu ermöglichen. Jede Sekunde werden ungefähr 100.000.000 Impulse in der retikulären Formation (RF) empfangen!
Sie können die Funktionen der retikulären Formation durch Betrachten trennen an seinen beiden Systemen. Dies sind das aufsteigende retikuläre Aktivierungssystem (ARAS), das sensorische Nachrichten von der RF zur Hirnrinde und umgekehrt bringt, und das absteigende retikuläre System (DRS), das Nachrichten zu und von den Motoneuronen des Rückenmarks bringt. Sie sollten beide Systeme als zwei Teile eines einzelnen parallelen Systems betrachten. Sie arbeiten gleichzeitig und die retikuläre Bildung des Hirnstamms moduliert, wie viele Nachrichten verarbeitet werden. Die beiden Systeme (ARAS und DRS) beeinflussen sich gegenseitig. Wenn Sie sich einen wirklich beängstigenden Horrorfilm ansehen, werden Ihre Muskeln angespannt – sowohl Ihre Emotionen als auch Ihre Muskeln reagieren. Und wenn der gruseligste Moment vorbei ist, entspannen Sie sich. Der Gruppenbegriff des retikulären Aktivierungssystems oder RAS wird verwirrend benannt, da er assoziierte Neuronen nicht nur aktiviert, sondern deaktiviert.
Das ARAS wird am häufigsten als Regulator des Bewusstseins und der Erregung beschrieben. Es gibt jedoch Informationen über viele andere Prozesse weiter, einschließlich unserer Atemfrequenz, Hustenreaktion, Herzrhythmus und des Kauvorgangs (Kauens). Es wird berichtet, dass das Kauen die kognitive Funktion durch Stimulierung der RF aufrechterhält – das Fehlen von Kauen ist mit Demenz und gestörten Schlafmustern verbunden. Dies zeigt, wie eng unsere Muskelbewegungen, kognitiven Funktionen und unser Bewusstsein miteinander verbunden sind Reise. Allmählich nimmt die Gehirnaktivität der Person ab und es werden weniger Informationen von der ruhenden Hirnrinde über das ARAS an das retikuläre System gesendet. Wenn diese Person einen REM-Schlaf (Rapid Eye Movement) erreicht, fällt ihre Muskeltonuskontrolle schnell ab, um über das DRS eine Atonie hervorzurufen. Wenn der Kopf plötzlich abfällt, werden von den plötzlich aktivierten Muskelspindeln über das DRS Signale an die retikuläre Formation gesendet. Gleichzeitig reagiert der ARAS und der einnickende Reisende erwacht plötzlich. Dies zeigt uns die motorische Aktion des DRS, die auf das ARAS reagiert und es aktiviert, und umgekehrt. Denken Sie daran, dass der ARAS sensorische Informationen sendet und empfängt und der DRS Motorinformationen sendet und empfängt.
Andere Ein Beispiel für die retikuläre Bildung ist die Wirkung von Vollnarkosemedikamenten, die vor der Operation angewendet werden. Zunächst wird ein starkes Analgetikum verabreicht, das verhindert, dass Schmerzempfindungen in Richtung RF wandern. Ein Beruhigungsmittel-Hypnotikum wie Propofol reduziert die Feuerraten von Neuronen in der Hirnrinde, im Thalamus und in der retikulären Bildung. Dies erzeugt Bewusstlosigkeit und stoppt die Prozesse, die das Gedächtnis bilden. Schließlich inaktiviert ein Muskelrelaxans in Form von Curare die Muskelspindeln und die durch das Rückenmark regulierten Reflexe. Die Erregungsnetzwerke der retikulären Bildung werden für die Dauer der Operation durch Anästhesiegas und Medikamente niedergedrückt, und eine Maschine übernimmt die autonome Funktion des Atmens, da Curare den Skelettmuskel beeinflusst. Das Herz hört nicht auf zu schlagen, da spezialisierte Herzmuskelzellen als Herzschrittmacher wirken und der Herzmuskel kein Skelettmuskel ist. Die Herzfrequenz, die von der retikulären Funktion des Mittelhirns beeinflusst wird, ist jedoch betroffen.
Motorische retikuläre Formation
Empfangen von Input über afferente (in Richtung gerichtete) Nerven, die von den Hirnnerven in die retikuläre Formation gelangen können wir unsere Gesichts- und Nackenmuskulatur bewegen.Denken Sie daran, dass Muskelbewegungen das Ergebnis motorischer Nerven sind, die Teil des DRS sind, und auch eine Reaktion auf sensorische Reize, die die Muskelbewegung fördern und über das ARAS wandern. Denken Sie nur an ein Pferd, das zuckt, wenn eine Fliege auf ihrer Haut landet.
Unwillkürliche Bewegungen der glatten Muskulatur ermöglichen Aktionen wie Schlucken, Husten und Erweiterung und Verengung der Blutgefäße zur Blutdruckkontrolle. Diese Nachrichten werden alle über die retikuläre Formation weitergeleitet. Eine Kette guter Beispiele für die motorische Netzbildung würde darin bestehen, einem Löffel Nahrung mit den Augen zu folgen, während sie zum Mund wandert, die Nahrung zu kauen und zu schlucken, zu husten, wenn eine Krume in die Luftröhre gelangt, den Atem während des Schluckens anzuhalten und die Peristaltik in der Luftröhre Verdauungstrakt, der die Nahrung durch und aus dem Körper drückt.
Die freiwillige Motorik ist ebenfalls Teil der Aufgabe der retikulären Formation, zum Beispiel in unserer Haltung und unserem Gleichgewicht. Balance ist keine unfreiwillige Handlung, sondern gelernt, wie wir sehen können, wenn ein kleines Kind seine ersten Schritte unternimmt. Über unterstützende und hemmende Wege in der retikulären Formation werden Nachrichten an Rezeptoren in den Gelenken und den zugehörigen Muskelspindeln gesendet. Diese Muskelaktivität wurde insofern gelernt, als wir uns dieser Bewegungen nicht einmal bewusst sind. Trotzdem hängt die Haltungskontrolle von komplexen physiologischen Interaktionen, einem hohen Grad an sensorischer Verarbeitung und dem Ziel, den kognitiven Fähigkeiten und der Erfahrung (motorisches Gedächtnis) der Person ab.
Sensorische retikuläre Bildung
Die sensorischen Funktionen der retikulären Formation, die über das ARAS gesteuert werden, aber mit dem DRS zusammenarbeiten, umfassen, wie und wann unser Körper Schmerzen hat, wie wir uns ausbalancieren und – die bekanntesten und am besten untersuchten von retikulären Bildungsrollen – unsere Bewusstseinsebenen. Die vollständige Geschichte dieser kleinen, anatomisch unklaren Struktur ist jedoch noch relativ unbekannt.
Durch die Weiterleitung sensorischer Informationen an motorische Bereiche des Gehirns koordiniert die RF visuelle, auditive, vestibuläre, geschmackliche, olfaktorische und taktile sensorische Eingaben – Sehen, Hören, Gleichgewicht und Bewegung, Geschmack und Berührung – damit wir freiwillige und unwillkürliche körperliche und emotionale Reaktionen ausführen und erfahren können.
Endokrine retikuläre Bildung
Die endokrine Die Funktion der retikulären Formation bedeutet nicht, dass dieser Teil des Hirnstamms Chemikalien absondert oder produziert, sondern durch die Weitergabe von Nachrichten die Hormon- und Neurotransmitter-Sekretion reguliert. Das wahrscheinlich bekannteste Beispiel für ein endokrines System dieser besonderen Funktion der retikulären Bildung ist unser Stressreaktionssystem. In dem Stressreaktionssystem stimuliert die Kombination von Gedächtnis und Umgebung die RF, um die Feuerraten in Richtung des Hypothalamus zu erhöhen, was ihn dazu anregt, den Corticotropin freisetzenden Faktor abzusondern. Dieser Faktor löst die Freisetzung einer Kaskade von Stresshormonen aus, die uns alarmieren, mehr Blut (Sauerstoff und Glukose) an die Muskeln und lebenswichtigen Organe senden, nicht lebenswichtige Organe mit weniger Blut versorgen und so den Körper kampf- oder rennbereit machen . Sobald die Gefahr vorüber ist, moduliert das Relaiszentrum der HF die sensorischen und motorischen Meldungen, die uns wieder beruhigen.
Es wird angenommen, dass die retikuläre Formation die Informationen überträgt, die die Freisetzung und Hemmung von a steuern umfangreiches Sortiment an Hormonen; Diese Theorie wird durch die Tatsache gestützt, dass sie sehr nahe an wichtigen neuroendokrinen Sekretionsorganen wie der Zirbeldrüse, der Hypophyse und dem Hypothalamus liegt. Da die Zirbeldrüse für die Melatoninproduktion verantwortlich ist (wobei Melatonin ein bewährter zirkadianer Rhythmusregulator ist, der uns beim Einschlafen hilft), erhöht dies die Rolle der retikulären Bildung in unseren Schlaf-Wach-Mustern.
Ort der retikulären Formation
Die retikuläre Formation befindet sich im Hirnstamm, erstreckt sich jedoch in das Rückenmark und den Thalamus. es geht durch das Medulla, Pons, Mittelhirn und Zwischenhirn. Die RF füllt den Hirnstamm nicht vollständig aus, sondern ist lose in drei Kernsäulen (Gruppen von Nervenzellen mit eigenen Funktionen) aufgeteilt, die entlang ihrer Länge verlaufen. Um diese recht diffuse Struktur zu vereinfachen, teilten die Forscher die RF in die medianen, medialen und lateralen Säulen auf. Während diese Bereiche mit ihrem eigenen Funktionsumfang verbunden sind, ist es ihre Reaktion auf bestimmte Neurotransmitter, die sie so unterschiedlich macht. Dies liegt daran, dass die retikuläre Formation eine große Anzahl von Interneuronen mit polysynaptischen Verbindungen enthält, die direkt oder über andere Interneurone mit einer Zielzelle verbunden sind. Interneurone sind kleine Versionen der retikulären Formation, da sie Relaiszentren sind.Die Anpassung zwischen zwei oder mehr Neuronen und modulieren, wie oft und wie effektiv diese Neuronen kommunizieren. Die Interneurone der RF sind polysynaptisch – dies bedeutet, dass sie nicht nur die Nachrichtenübertragung zwischen zwei Neuronen modulieren, sondern gleichzeitig Informationen von mehreren sensorischen und motorischen Neuronen weitergeben können. Eine einzelne RF-Nervenzelle reguliert mehrere Funktionen. Stellen Sie sich daher das unten abgebildete Interneuron als Verbindung zu vielen anderen Neuronen vor. Diese erzeugen ein riesiges Netzwerk zugehöriger Aktionen und Reaktionen.
Medianspalte
Die Medianspalte besteht aus einer einzelnen zentralen Spalte, die durch das Mittelhirn verläuft. Es ist in drei Gruppen von Nervenzellen (Kernen) unterteilt: dorsale Raphekerne, Nucleus Raphe Pontis und Nucleus Raphe Magnus. Sie müssen nicht alle diese Namen kennen, aber wenn Sie sie gruppieren, erhalten Sie ein besseres Bild der bekannten Funktionen dieser Spalte. Die Nervenzellnetzwerke in der Mediansäule enthalten Gruppen von Interneuronen, die als Raphekerne bezeichnet werden. Das Wort Raphe bezieht sich einfach auf die vertikale Mittelliniennaht, an der sich Strukturen der linken und rechten Körperseite verbinden. Aus diesem Grund sind die Kerne in der medialen Säule alle als Raphe bezeichnet.
Der dorsale Raphekern gibt Informationen zur Schmerzkontrolle weiter. Der Nucleus Raphe Pontis verbindet sich mit dem Kleinhirn und ist wichtig für die Verbindung von unwillkürlichen sensorischen und motorischen Informationen. Der Nucleus Raphe Magnus beeinflusst unsere Wahrnehmung von Schmerz. Alle Raphekerne produzieren, regulieren und reagieren hauptsächlich auf den Neurotransmitter Serotonin (5-HT).
Mediale Säule
Die mediale Säule enthält gemischte mittlere und große Nervenzellen mit Synapsen, die hauptsächlich reagieren auf die Neurotransmitter Gamma-Aminobuttersäure (GABA) und Glutamat, produzieren und regulieren sie. Diese Säule enthält den gigantozellulären Kern, den ventralen retikulären Kern, den oralen pontinen retikulären Kern und den kaudalen pontinen retikulären Kern. Auch hier müssen Sie diese Namen nicht auswendig lernen.
Der gigantozelluläre (großzellige) Kern gibt Informationen weiter, die die Zungenbewegung steuern. Der ventrale retikuläre Kern ist möglicherweise mit Atmung und Gedächtnisbildung verbunden. Der retikuläre Kern des oralen Pontins reguliert wahrscheinlich, wie wir in Stadien des Schlafes mit schnellen Augenbewegungen eintreten und diese verlassen. Der retikuläre Kern des kaudalen Pontin ist mit Kopf- und Kieferbewegungen verbunden. Wahrscheinlich und möglicherweise sind sie leider die besten, die wir derzeit haben. Weitere Untersuchungen zur retikulären Formation sind erforderlich, bevor wir genauere Aussagen verwenden können.
Seitensäule
Die laterale Säule beherbergt mindestens sechs verschiedene Kerne, die alle hauptsächlich produzieren, regulieren, und reagieren auf die Neurotransmitter Noradrenalin und Acetylcholin. Die am meisten untersuchten dieser Kerne sind der parvozelluläre retikuläre Kern, der Nucleus locus coeruleus und der pedunculopontine Kern. Diese sind mit Gesichtskontrolle und Atmung, unseren physiologischen Reaktionen auf Stress und unseren Empfindungen von Erregung, Belohnung, Bewegung und Aufmerksamkeit verbunden.
Das folgende Bild gibt einen guten Hinweis darauf, wie verschiedene Kerne der retikulären Bildung sind im gesamten Gewebe der Pons verteilt.
Retikuläre Bildungswege
Retikuläre Bildungswege werden nach sensorischen und motorischen Bahnen (ARAS und DRS) und nach der Frage, ob eine Nervenfaser oder eine Nervenfaser vorliegt, aufgeteilt Eine Gruppe von Fasern tritt in diesen Teil des Hirnstamms ein oder verlässt ihn – mit anderen Worten, ob der RF Informationen empfängt oder überträgt. Verbindungen bringen Nachrichten aus dem Rückenmark und dem Gehirn in die retikuläre Formation. Efferente Wege bringen Botschaften von der retikulären Formation direkt oder indirekt zu anderen Strukturen. Komplexe und einfachere Netzwerke verwenden die retikuläre Formation als zentrale Kontroll- oder Relaisbasis.
Afferente Pfade der retikulären Formation
Wenn die retikuläre Formation Informationen aus anderen Regionen empfängt, folgen diese Nachrichten den Routen afferente Wege. Nachrichten werden über Synapsen vom Rückenmark zum RF übertragen. Diese vielfältigen sensorischen Pfade senden uns Informationen über Schmerz, Temperatur, grobe Berührung, feine Berührung, Vibration und Propriozeption – die Position und Bewegung unseres Körpers.
Afferente Pfade kommen auch vom Gehirn und den Hirnnerven. Diese bringen Informationen in die RF, die Augenbewegungen, Geräuschen, Propriozeption und dem Vorhandensein von Dunkelheit und Licht entsprechen und nach der Weiterleitung durch die RF unsere Schlaf- und Wachmuster synchronisieren. Eine ziemlich grausame Studie an Katzen Ende der 1960er Jahre zeigte, dass die retikuläre Formation einen großen Einfluss darauf hat, wie visuelle Informationen auf das Gehirn zugreifen.
Andere Hirnnerven und Gehirn-zu-RF-Pfade verbinden Geräusche mit Erregung, regulieren die Hormonsekretion und passen unser Bewusstsein an. Wenn Ihr Wecker Sie morgens weckt, wird Ihr ARAS schnell durch Geräusche stimuliert und Ihr DRS öffnet Ihre Augen und hilft Ihnen, dieser Uhr genau zu zeigen, was Sie davon halten.
Efferente Wege zur retikulären Bildung
Efferente Verbindungen senden Informationen an andere Strukturen, anstatt sie zu empfangen. In diesem Fall laufen die efferenten retikulären Trakte aus der RF zum Rückenmark oder zu anderen Regionen des Gehirns – beispielsweise den Hirnnerven, dem Kleinhirn, dem Thalamus und dem Hypothalamus. Diese Informationen können verwendet werden, um eine Antwort auszulösen. Über die RF regulierte Reaktionen sind kognitive, Schlaf-Wach-, endokrine, emotionale und motorische Reaktionen. Die psychologische Definition der retikulären Bildungsfunktion spricht davon, dass sie ein regulatorisches Zentrum für Schlaf, Wachsamkeit, Müdigkeit, Belohnung und sogar verschiedene Persönlichkeitsmerkmale ist. Die meisten Reaktionen auf unsere innere und äußere Umgebung laufen über die RF.
Schäden an der retikulären Formation
Schäden an der retikulären Formation können das Ergebnis eines Hirnstammtraumas, des Alterungsprozesses, von Tumoren und Tumoren sein Entzündung oder Infektion. Da die Säulen spezifischer Nervenzellen, die durch den Hirnstamm verlaufen, so diffus sind, sind die Auswirkungen kleinerer Läsionen nicht immer vorhersehbar. Ein größeres Trauma an der Stelle der retikulären Formation ist häufig tödlich, da es eine zentrale Rolle bei lebenswichtigen Funktionen wie Atmung und Bewusstsein spielt.
Eine geringe Aktivität in den retikulären Aktivierungssystemen führt zu Bewusstlosigkeit und Koma, während eine Schädigung der retikulären Formation auftritt degenerative Erkrankungen wie Parkinson können zu Ungleichgewicht, Zittern und Bewegungsschwierigkeiten führen. Die Alzheimer-Krankheit ist mit einer geringeren Anzahl von Neuronen verbunden, die im gesamten Zentralnervensystem auf Acetylcholin reagieren, einschließlich der Kerne der retikulären Formation, die auf Acetylcholin reagieren – wie die Zellen in der lateralen Spalte der RF.
Chronische retikuläre Formationsschäden, die Es ist bekannt, dass eine Fehlregulation der Nachrichten, die den Hirnstamm verlassen und in ihn eindringen, REM-Schlafprobleme hervorruft, und es wurde sogar festgestellt, dass die RF teilweise für Verhaltensstörungen wie Schizophrenie verantwortlich ist. Andere damit verbundene psychologische Effekte sind die posttraumatische Belastungsstörung und die relativ neue Diagnose des chronischen Müdigkeitssyndroms. Sogar Persönlichkeitsmerkmale wie Introversion wurden mit RF-Anomalien in Verbindung gebracht. Da so viele Botschaften durch die retikuläre Formation gehen, sollten wir eine lange Liste potenzieller Symptome erwarten – von der Hormonregulation bis zu motorischen Reaktionen und von emotionalen Effekten bis zur unwillkürlichen Kontrolle der glatten und Herzmuskulatur. Wenn das Mail-Sortierbüro geschlossen wird, können alle Arten von Anweisungen und Daten nicht durchkommen.