Funkcionális neuroanatómia 4 .

1. Funkcionális neuroanatómia 4. A testtartás, egyensúly, szemmozgás és a tájékozódás neuroanatómiája 2011 - Neuromorfológia PhD program

2. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

3. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

4. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

5. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

6. Classification of sensory modalities and submodalities Modality Submodality Energy Transducer Cutaneous Fine touch Mechanical Meissner’s corpuscle Pressure Mechanical Merkel’s discs Vibration Mechanical Pacinian corpuscle Tickle Mechanical Unknown Fast pain Mechanochemical Naked ending Slow pain Chemical Naked ending Itch Chemical Unknown Heat Thermal Naked ending Cold Thermal Naked ending Musculoskeletal Joint angle Mechanical Naked ending Muscle length Mechanical Muscle spindle Muscle tension Mechanical Golgi tendon organ Balance Angular acceleration Mechanical Hair cell Linear acceleration Mechanical Hair cell Hearing Tone Mechanical Hair cell Vision White light White light Rod cell Color Red/blue/green light Cone cell Smell Many odors Chemical Ciliated neuron Taste Sweet Chemical Hair cell Sour Chemical Hair cell Bitter Chemical Hair cell Salty Chemical Hair cell Visceral Many substances Chemical Unknown

7. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

9. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

10. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

11. Hátsókötegi érzőpályák – fasciculus gracilis (Goll) és fasciculus cuneatus (Burdach) Proprioceptiv, nyomás, helyzetérzés, vibráció érzetet szállító pályák a hátsó kötegben. A fasciculus gracilis a sacrális és lumbális, a fasciculus cuneatus a thoracális és cervicális szegmentumok primer érző, pseudounipoláris ganglionsejtek axonjainak proximalis szárából áll, melyek a gerincvelőbe belépve, átkapcsolódás nélkül szállnak fel a hátsó kötegben a nyúltvelőbe, ahol a nucleus gracilisben és a nucleus cuneatusban végződnek. A második neuronok innen kiinduló axonjai hozzák létre a lemniscus medialist.

14. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

16. Parietális multi-modális asszociációs area anterior supramarginális és anguláris gyrusok (Wernicke-féle area) - beszéd-látás-hallás integrációja - memória, szó és jel „könyvtár” posterior felső és alsó parietális gyrusok - szomatoszenzoros és vizuális integráció - térlátás, térbeli lokalizáció, tapintással történő felismerés - helyzeti memória - kéz használata egyes feladatok megoldására - szemmozgás kontrollja

18. Szupplementer motoros kéreg Brodmann area 6aβ, a lobulus paracentralis. Szerepe a mozgások kezdeményezése, az izommozgások folyamatosságának megtervezése, a primer mozgatókéreg aktiválása. Kitüntetett szerepe van a testtartás biztosításában (a törzsdúcok és a formatio reticularis neuronjainak közreműködésével).Afferentációja:prefrontalis asszociációs area, másodlagos érzőkéreg (Brodmann area 7), premotoros kéreg, putamen, nucleus ventralis lateralis thalami. Efferentációja: primer motoros kéreg, formatio reticularis, spinális motoneuronok. Leszálló rostjai a piramispályában haladnak.

19. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

21. Tractus corticobulbaris (tractus corticonuclearis) A piramispálya része, mely az agytörzs magjait idegzi be bilaterálisan. Ezek közé tartoznak az agyidegek motoros magjai (kivételt képeznek a facialis motoros magját beidegző rostok, melyek féloldaliak), a nucleus ruber, a híd magjai, a formatio reticularis egyes sejtcsoportjai, colliculus superior és inferior. A pályán belül futó primer érzőkérgi rostok a medullában lévő érző átkapcsoló magokban (nucleus gracilis, cuneatus, nucleus tractus spinalis n. trigemini, nucleus tractus solitarii) végződnek.

23. Tractus tectospinalis A colliculus superior mély rétegeiben levő neuronokból ered. Rostjai a középagy tegmentumában kereszteződnek (decussatio tegmentalis dorsalis), majd az agytörzs középső felső részén szállnak le a gerincvelő elülső kötegébe. A rostok a nyaki gerincvelőben, a mediális intermedier zónában interneuronokon és az elülső szarv motoneuronjain végződnek. A tractus tectospinalisnak a fej- és a szemmozgás koordinálásában, a tárgyak automatikus nyomonkövetésében van szerepe. Mivel a colliculus superior sejtjei innervációt kapnak az elsődleges érző és motoros kéregből, a pályának szerepet tulajdonítanak az akaratlagos mozgás szervezésében is.

25. Tractus reticulospinalis A híd és a nyúltvelőformatio reticularis neuronjaiból ered, s ennek megfelelően tractus reticulospinalis pontist és medullae oblongatae-t különítünk el. A formatio reticularis neuronjai beidegzést kapnak a motoros és a premotoros kéregből leszálló piramispálya axonjaitól (ezért cortico-reticulothalamicus pályának is nevezik), valamint a törzsdúcokból, a kisagyból és a vestibuláris magokból. A híd eredetű reticulospinális rostok ipsilaterálisan szállnak le a gerincvelő elülső kötegébe, míg a medulláris reticulospinális rostok az oldalsó köteg ventrolaterális részében haladnak. A tractus reticulospinalishoz számos leszálló rost csatlakozik a hypothalamusból és az agytörzs aminerg magjaiból. Végződésük a medialis intermedier zóna interneuronjain és az elülső szarv motoneuronjain van. A pálya az interneuronok révén részben át is kereszteződik. Szerepe a testtartásban jelentős, de primitív akaratlagos végtagmozgást is képes indukálni.

27. Tractus rubrospinalis A nucleus ruber nagy sejtjeiből eredő mozgató pálya, mely a gerinceseknél kiemelkedő fontosságú, a piramispályánál is jelentősebb. Rostjai a magból való kilépés után azonnal kereszteződnek (decussatio tegmentalis ventralis), és az agytörzs, majd a gerincvelő oldalsó részén szállnak le, és a gerincvelő intermedier zónájának oldalsó részén interneuronokon, valamint az elülső szarvban közvetlenül motoneuronokon végződnek. Hasonlóan a piramispályához, zömmel a flexorokat beidegző motoneuronokat aktiválják, míg az extensorokét gátolják.

30. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

31. „Vestibulo-cerebellum” Anatómiailag a flocculo-noduláris lebenynek felel meg. Afferentációját a vestibuláris labyrinthusból („primary vestibular afferents”) és a vestibuláris magokból kapja. A flocculo-noduláris lebeny Purkinje sejtjei a nucleus fastigii-hez és közvetlenül a vestibuláris magokhoz (a laterális kivételével) projíciálnak. Ez utóbbiakból erednek a mediális vestibuláris pálya és részben a fasciculus longitudinalis medialis rostjai. Szerepe van a test egyensúlyának biztosításában, a fej- és szemmozgás kontrolljában („részeg matróz” jelenség – egyensúlyvesztés esetén a fejnek az utolsó pillanatban történő „felkapása” életmentő lehet).

32. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll receptorok Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

33. Classification of sensory modalities and submodalities Modality Submodality Energy Transducer Cutaneous Fine touch Mechanical Meissner’s corpuscle Pressure Mechanical Merkel’s discs Vibration Mechanical Pacinian corpuscle Tickle Mechanical Unknown Fast pain Mechanochemical Naked ending Slow pain Chemical Naked ending Itch Chemical Unknown Heat Thermal Naked ending Cold Thermal Naked ending Musculoskeletal Joint angle Mechanical Naked ending Muscle length Mechanical Muscle spindle Muscle tension Mechanical Golgi tendon organ Balance Angular acceleration Mechanical Hair cell Linear acceleration Mechanical Hair cell Hearing Tone Mechanical Hair cell Vision White light White light Rod cell Color Red/blue/green light Cone cell Smell Many odors Chemical Ciliated neuron Taste Sweet Chemical Hair cell Sour Chemical Hair cell Bitter Chemical Hair cell Salty Chemical Hair cell Visceral Many substances Chemical Unknown

35. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll receptorok vestibularis reflexek Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

36. Vestibulo-oculomotor reflex (VOR) Szentágothai clarified the three-neuronal reflex arc of the vestibulo-oculomotor reflex, and completed the former experimental work of Hőgyes. This was the first complete and definitive morphological and physiological explanation of the VOR, which serves as the base of understanding of the nystagmus.

38. Fasciculus longitudinalis medialis Az alsó agytörzs teljes hosszában, a középagy kezdetétől (az aqueductus cerebri alatti területtől) a nyaki gerincvelőig, a középvonal két oldalán található pályarendszer. Rostjainak jelentős része a vestibuláris magokból ered. Szerepe az egyensúlyozás, a fejtartás és a szemmozgás koordinálása. Nucleus interstitialis, Cajal A periaqueduktális szürkeállomány elülső ventralis része szélén található sejtcsoport, részben belőle ered a fasciculus longitudinalis medialis. A vertikális tekintésben játszik szerepet. A frontalis kéregből (Brodmann area 8) kapja az afferentációt a praetectalis areán keresztül, melyet az oculomotorius és trochleáris neuronokhoz továbbít.

41. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll receptorok vestibularis reflexek pályák Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

42. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll receptorok vestibularis reflexek pályák – afferens szár Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

43. Nervus vestibulocochlearis – 8. agyideg Két részből, a pars vestibularisból és a pars cochlearisból áll. A pars vestibularis érző ganglionja a bipoláris sejtekből álló ganglion vestibulare, mely a meatus acusticus internus mélyén helyezkedik el. A primer afferens rostok a vestibularis magokban (nucleus vestibularis superior, medialis, lateralis, inferior) és kis részben moharostként a kisagyban végződnek. A pars cochlearis érző ganglionja a ganglion spirale, mely a csontos csiga tengelyében található. A bipoláris sejtek perifériás nyúlványai a Corti-szervben erednek, proximális nyúlványaik a nucleus cochlearis dorsalisban és ventralisban kapcsolódnak át.

45. „Spino-cerebellum” A kisagy középső része, melyet a vermis és a kisagyféltekék mediális része („intermediate hemisphere”) alkot. A gerincvelőből kap információt a spinocerebellaris pályák révén. Efferens pályája a Purkinje sejtekből ered, a rostok a nucleus globosusban és a nucleus emboliformisban kapcsolódnak át. Spinocerebelláris pályák Négy spinocerebelláris pályát különböztetünk meg: dorsális, ventrális, rostrális spinocerebelláris és cuneo-cerebelláris pálya.

47. STABIL TESTTARTÁS – TÓNUSOS SZABÁLYOZÁS Szomatoszenzoros kontroll receptorok postural reflexek pályák – afferens szár – integráció – programozás – efferens szár Vestibulo-cerebellaris kontroll receptorok vestibularis reflexek pályák – afferens szár – kisagyi integráció Nyomonkövető szemmozgások TESTTARTÁS MOZGÁS KÖZBEN – SZABÁLYOZÓ KÖRÖK

48. VESTIBULOCEREBELLUM = archicerebellum FLOCCULO-NODULARIS LEBENY (egyensúly, szemmozgás) SPINOCEREBELLUM = paleocerebellum MEDIAL (VERMIS) + INTERMEDIATE CORTEX (a mozgás kivitelezése) CEREBROCEREBELLUM = neocerebellum LATERAL CORTEX (a mozgás megtervezése és ellenőrzése)

49. vestibuláris afferensek •   • 

50. „Vestibulo-cerebellum” Anatómiailag a flocculo-noduláris lebenynek felel meg. Afferentációját a vestibuláris labyrinthusból („primary vestibular afferents”) és a vestibuláris magokból kapja. A flocculo-noduláris lebeny Purkinje sejtjei a nucleus fastigii-hez és közvetlenül a vestibuláris magokhoz (a laterális kivételével) projíciálnak. Ez utóbbiakból erednek a mediális vestibuláris pálya és részben a fasciculus longitudinalis medialis rostjai. Szerepe van a test egyensúlyának biztosításában, a fej- és szemmozgás kontrolljában („részeg matróz” jelenség – egyensúlyvesztés esetén a fejnek az utolsó pillanatban történő „felkapása” életmentő lehet).