13.3: Mfumo wa neva wa Kati

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Jina mikoa mikubwa ya ubongo wa watu wazima
• Eleza uhusiano kati ya cerebrum na shina la ubongo kupitia diencephalon, na kutoka mikoa hiyo kwenda kwenye kamba ya mgongo
• Tambua uhusiano tata ndani ya miundo ya subcortical ya nuclei ya basal
• Eleza utaratibu wa suala la kijivu na nyeupe kwenye kamba ya mgongo

Ubongo na kamba ya mgongo ni mfumo mkuu wa neva, na huwakilisha viungo kuu vya mfumo wa neva. Kamba ya mgongo ni muundo mmoja, ambapo ubongo wa watu wazima unaelezewa kulingana na mikoa minne kuu: cerebrum, diencephalon, shina la ubongo, na cerebellum. Uzoefu wa mtu wa ufahamu unategemea shughuli za neural katika ubongo. Udhibiti wa homeostasis unasimamiwa na kanda maalumu katika ubongo. Uratibu wa reflexes hutegemea ushirikiano wa njia za hisia na motor katika kamba ya mgongo.

Cerebrum

Nguvu ya kijivu ya ubongo wa binadamu, ambayo inaonekana kuunda zaidi ya ubongo, ni cerebrum (Kielelezo 13.6). Sehemu ya wrinkled ni kamba ya ubongo, na muundo wote ni chini ya kifuniko hicho cha nje. Kuna tofauti kubwa kati ya pande mbili za cerebrum inayoitwa fissure longitudinal. Inatenganisha cerebrum katika nusu mbili tofauti, hemisphere ya kulia na ya kushoto ya ubongo. Kina ndani ya cerebrum, suala nyeupe la callosum corpus hutoa njia kuu ya mawasiliano kati ya hemispheres mbili za kamba ya ubongo.

Kielelezo 13.6 Cerebrum Cerebrum ni sehemu kubwa ya CNS kwa wanadamu, na kipengele cha wazi zaidi ni uso uliowekwa unaoitwa kamba ya ubongo.

Kazi nyingi za juu za neurolojia, kama kumbukumbu, hisia, na ufahamu, ni matokeo ya kazi ya ubongo. Ugumu wa cerebrum ni tofauti katika aina za vertebrate. Cerebrum ya vertebrates ya primitive sio zaidi ya uhusiano kwa hisia ya harufu. Katika mamalia, cerebrum inajumuisha sura ya kijivu nje yaani gamba (kutoka neno la Kilatini linalomaanisha “gome la mti”) na viini kadhaa vya kina ambavyo ni vya vikundi vitatu muhimu vya kazi. Nuclei ya basal ni wajibu wa usindikaji wa utambuzi, kazi muhimu zaidi kuwa inayohusishwa na harakati za kupanga. Forebrain ya basal ina nuclei ambayo ni muhimu katika kujifunza na kumbukumbu. Kamba ya limbic ni kanda ya kamba ya ubongo ambayo ni sehemu ya mfumo wa limbic, mkusanyiko wa miundo inayohusika katika hisia, kumbukumbu, na tabia.

Kamba ya ubongo

Cerebrum inafunikwa na safu inayoendelea ya sura ya kijivu inayozunguka upande wowote wa forebrain—kamba ya ubongo. Mkoa huu mwembamba, wa kina wa suala la kijivu la wrinkled linawajibika kwa kazi za juu za mfumo wa neva. Gyrus (wingi = gyri) ni mto wa moja ya wrinkles hizo, na sulcus (wingi = sulci) ni groove kati ya gyri mbili. Mfano wa makundi haya ya tishu huonyesha mikoa maalum ya kamba ya ubongo.

Kichwa ni mdogo na ukubwa wa mfereji wa kuzaliwa, na ubongo lazima ufanane ndani ya cavity ya fuvu ya fuvu. Kukunja kwa kina katika gamba la ubongo huwezesha jambo la kijivu zaidi kufaa katika nafasi hii ndogo. Ikiwa suala la kijivu la kamba lilipigwa mbali na cerebrum na kuweka gorofa, eneo lake la uso litakuwa sawa na mita moja ya mraba.

Kukunja kwa kamba huongeza kiasi cha suala la kijivu katika cavity ya fuvu. Wakati wa maendeleo ya embryonic, kama telencephalon inapanuka ndani ya fuvu, ubongo hupitia kozi ya kawaida ya ukuaji ambayo husababisha ubongo wa kila mtu kuwa na muundo sawa wa mikunjo. Upeo wa ubongo unaweza kupangwa kwa misingi ya maeneo ya gyri kubwa na sulci. Kutumia alama hizi, kamba inaweza kutengwa katika mikoa minne mikubwa, au lobes (Kielelezo 13.7). Sulcus ya kuingizwa ambayo hutenganisha lobe ya muda kutoka mikoa mingine ni moja ya alama hiyo. Juu ya sulcus ya kuingizwa ni lobe ya parietal na lobe ya mbele, ambayo hutenganishwa na sulcus kuu. Mkoa wa posterior wa kamba ni lobe ya occipital, ambayo haina mpaka wa wazi wa anatomical kati yake na lobes ya parietal au ya muda juu ya uso wa ubongo. Kutoka kwenye uso wa kati, alama ya wazi inayojitenga lobes ya parietal na occipital inaitwa sulcus ya parieto-occipital. Ukweli kwamba hakuna mpaka wa wazi wa anatomiki kati ya lobes hizi ni sawa na kazi za mikoa hii zinazohusiana.

Kielelezo 13.7 Lobes ya Cortex ya Cerebral Kamba ya ubongo imegawanywa katika lobes nne. Kukunja kwa kina huongeza eneo la uso linalopatikana kwa kazi za ubongo.

Mikoa tofauti ya kamba ya ubongo inaweza kuhusishwa na kazi fulani, dhana inayojulikana kama ujanibishaji wa kazi. Mapema miaka ya 1900, mwanasayansi wa neva wa Ujerumani aitwaye Korbinian Brodmann alifanya utafiti wa kina wa anatomia microscopic- cytoarchitecture-ya gamba la ubongo na kugawanya gamba katika mikoa 52 tofauti kwa misingi ya histolojia ya gamba. Kazi yake ilisababisha mfumo wa uainishaji unaojulikana kama maeneo ya Brodmann, ambayo bado hutumiwa leo kuelezea tofauti za anatomia ndani ya gamba (Kielelezo 13.8). Matokeo kutoka kwa kazi ya Brodmann juu ya anatomy yanafanana vizuri sana na tofauti za kazi ndani ya kamba. Maeneo 17 na 18 katika lobe ya occipital ni wajibu wa mtazamo wa msingi wa kuona. Taarifa hiyo ya kuona ni ngumu, hivyo inachukuliwa katika lobes ya muda na parietal pia.

Lobe ya muda inahusishwa na hisia za msingi za ukaguzi, inayojulikana kama maeneo ya Brodmann 41 na 42 katika lobe bora ya muda. Kwa sababu mikoa ya lobe ya muda ni sehemu ya mfumo wa limbic, kumbukumbu ni kazi muhimu inayohusishwa na lobe hiyo. Kumbukumbu kimsingi ni kazi ya hisia; kumbukumbu zinakumbuka hisia kama vile harufu ya kuoka kwa Mama au sauti ya mbwa wa barking. Hata kumbukumbu za harakati ni kweli kumbukumbu ya maoni ya hisia kutoka kwa harakati hizo, kama vile misuli ya kunyoosha au harakati za ngozi karibu na pamoja. Miundo katika lobe ya muda ni wajibu wa kuanzisha kumbukumbu ya muda mrefu, lakini eneo la mwisho la kumbukumbu hizo ni kawaida katika eneo ambalo mtazamo wa hisia ulifanyika.

Hisia kuu inayohusishwa na lobe ya parietal ni somatosensation, maana ya hisia za jumla zinazohusiana na mwili. Posterior kwa sulcus kati ni gyrus postcentral, msingi somatosensory cortex, ambayo ni kutambuliwa kama maeneo ya Brodmann 1, 2, na 3. Yote ya akili mguso ni kusindika katika eneo hili, ikiwa ni pamoja na kugusa, shinikizo, tickle, maumivu, kuwasha, na vibration, pamoja na hisia zaidi ya jumla ya mwili kama vile proprioception na kinesthesia, ambayo ni hisia ya nafasi ya mwili na harakati, kwa mtiririko huo.

Anterior kwa sulcus kuu ni lobe ya mbele, ambayo inahusishwa hasa na kazi za magari. Gyrus ya precentral ni cortex ya msingi ya motor. Viini kutoka kanda hii ya gamba la ubongo ni neuroni za juu za motor zinazofundisha seli katika uti wa mgongo ili kusonga misuli ya mifupa. Anterior kwa mkoa huu ni maeneo machache ambayo yanahusishwa na harakati zilizopangwa. Eneo la premotor linawajibika kwa kufikiria harakati inayofanywa. Mashamba ya jicho la mbele ni muhimu katika kuchochea harakati za jicho na kuhudhuria maonyesho ya kuona. Eneo la Broca linawajibika kwa uzalishaji wa lugha, au kudhibiti harakati zinazohusika na hotuba; kwa idadi kubwa ya watu, iko upande wa kushoto tu. Anterior kwa mikoa hii ni lobe ya prefrontal, ambayo hutumikia kazi za utambuzi ambazo zinaweza kuwa msingi wa utu, kumbukumbu ya muda mfupi, na ufahamu. Lobotomy ya prefrontal ni njia ya muda mrefu ya matibabu ya matatizo ya utu (hali ya akili) ambayo imeathiri sana utu wa mgonjwa.

Kielelezo 13.8 Maeneo ya Brodmann ya Cerebral Cortex Brodmann ramani ya mikoa functionally tofauti ya gamba ilikuwa msingi cytoarchitecture yake katika ngazi microscopic.

Miundo ya subcortical

Chini ya gamba la ubongo ni seti ya nuclei inayojulikana kama kiini subcortical kwamba kuongeza michakato gamba. Nuclei ya forebrain ya basal hutumikia kama eneo la msingi la uzalishaji wa asetilikolini, ambayo hubadilisha shughuli ya jumla ya kamba, labda inaongoza kwa tahadhari kubwa kwa uchochezi wa hisia. Ugonjwa wa Alzheimer unahusishwa na kupoteza kwa neurons katika forebrain ya basal. Hippocampus na amygdala ni miundo ya kati ya lobe ambayo, pamoja na kamba iliyo karibu, inashiriki katika malezi ya kumbukumbu ya muda mrefu na majibu ya kihisia. Nuclei ya basal ni seti ya nuclei katika cerebrum inayohusika na kulinganisha usindikaji wa cortical na hali ya jumla ya shughuli katika mfumo wa neva ili kuathiri uwezekano wa harakati inayofanyika. Kwa mfano, wakati mwanafunzi ameketi darasani kusikiliza hotuba, kiini cha basal kitaweka hamu ya kuruka juu na kupiga kelele kutoka kwa kweli kinachotokea. (Nuclei basal pia inajulikana kama ganglia basal, ingawa kwamba ni uwezekano wa utata kwa sababu ganglia mrefu ni kawaida kutumika kwa ajili ya miundo pembeni.)

Miundo mikubwa ya kiini cha basal ambacho kinasimamia harakati ni caudate, putamen, na globus pallidus, ambazo ziko ndani ya cerebrum. Caudate ni kiini cha muda mrefu kinachofuata msingi wa C-sura ya cerebrum kutoka lobe ya mbele, kwa njia ya lobes ya parietal na occipital, ndani ya lobe ya muda. Putamen ni zaidi ya kina katika mikoa ya anterior ya lobes ya mbele na parietal. Pamoja, caudate na putamen huitwa striatum. Pallidus ya globus ni kiini cha layered ambacho kiko kati tu kwa putamen; huitwa nuclei lenticular kwa sababu zinaonekana kama vipande vya pembe vinavyofaa pamoja kama lenses. Pallidus ya globus ina mgawanyiko mawili, makundi ya nje na ya ndani, ambayo ni ya ndani na ya kati, kwa mtiririko huo. Nuclei hizi zinaonyeshwa katika sehemu ya mbele ya ubongo katika Mchoro 13.9.

Kielelezo 13.9 Sehemu ya mbele ya Cortex ya ubongo na Nuclei ya Basal Sehemu kuu ya kiini cha basal, inavyoonekana katika sehemu ya mbele ya ubongo, ni caudate (tu imara kwa ventricle imara), putamen (duni kwa caudate na ikitenganishwa na muundo mkubwa wa nyeupe unaoitwa capsule ya ndani), na pallidus ya globus (medial kwa putamen).

Nuclei ya basal katika cerebrum imeshikamana na nuclei chache zaidi katika shina la ubongo ambazo hufanya kazi kama kikundi cha kazi ambacho huunda njia ya motor. Mito miwili ya usindikaji wa habari hufanyika katika nuclei ya basal. Pembejeo zote kwa nuclei ya basal ni kutoka kamba ndani ya striatum (Kielelezo 13.10). Njia ya moja kwa moja ni makadirio ya axoni kutoka striatum hadi sehemu ya ndani ya globus pallidus (GPi) na substantia nigra pars reticulata (SNR). GPI/SNR kisha miradi ya thalamus, ambayo miradi nyuma ya kamba. Njia isiyo ya moja kwa moja ni makadirio ya akzoni kutoka striatum hadi sehemu ya nje ya globus pallidus (GPe), kisha kwa kiini cha subthalamic (STN), na hatimaye kwa GPI/SNR. Mito miwili yote inalenga GPI/SNR, lakini moja ina makadirio ya moja kwa moja na nyingine hupitia viini vichache vya kuingilia kati. Njia ya moja kwa moja husababisha disinhibition ya thalamasi (kolinesterasi ya seli moja kwenye seli ya lengo ambayo inhibits kiini cha kwanza), wakati njia isiyo ya moja kwa moja husababisha, au kuimarisha, uzuiaji wa kawaida wa thelamasi. Thalamus basi inaweza kusisimua kamba (kama matokeo ya njia ya moja kwa moja) au kushindwa kusisimua kamba (kama matokeo ya njia isiyo ya moja kwa moja).

Kielelezo 13.10 Uunganisho wa Nuclei ya Basal Input kwa nuclei ya basal ni kutoka kamba ya ubongo, ambayo ni uhusiano wa kusisimua hutoa glutamate kama neurotransmitter. Pembejeo hii ni kwa striatum, au caudate na putamen. Katika njia ya moja kwa moja, miradi ya striatum kwa sehemu ya ndani ya pallidus ya globus na substantia nigra pars reticulata (GPI/SNR). Hii ni njia ya kuzuia, ambayo GABA hutolewa kwenye sinepsi, na seli za lengo ni hyperpolarized na chini ya uwezekano wa moto. Pato kutoka kwa kiini cha basal ni thalamus, ambayo ni makadirio ya kuzuia kutumia GABA. Mchoro pia unajumuisha compacta ya substantia nigra (SnC), sehemu ya nje ya globus pallidus (GPe), na kiini cha subthalamic (STN).

Kubadili kati ya njia mbili ni substantia nigra pars compacta, ambayo miradi ya striatum na inatoa neurotransmitter dopamine. Receptors ya dopamine ni ama ya kusisimua (receptors ya aina ya D1) au kuzuia (receptors ya aina ya D2). Njia ya moja kwa moja imeanzishwa na dopamine, na njia isiyo ya moja kwa moja inazuiliwa na dopamine. Wakati compacta ya substantia nigra pars inapiga risasi, inaashiria kiini cha basal kwamba mwili ni katika hali ya kazi, na harakati itakuwa zaidi. Wakati substantia nigra pars compacta ni kimya, mwili ni katika hali passiv, na harakati ni kuzuia. Ili kuonyesha hali hii, wakati mwanafunzi ameketi kusikiliza hotuba, substantia nigra pars Compacta itakuwa kimya na mwanafunzi chini ya uwezekano wa kuamka na kutembea. Vivyo hivyo, wakati profesa ni kuhadhiri, na kutembea karibu mbele ya darasani, profesa wa substantia nigra pars Compacta itakuwa hai, katika kutunza na shughuli zao ngazi.

Interactive Link

Tazama video hii ili ujifunze kuhusu nuclei ya basal (pia inajulikana kama ganglia ya basal), ambayo ina njia mbili zinazofanya habari ndani ya cerebrum. Kama inavyoonekana katika video hii, njia ya moja kwa moja ni njia fupi kupitia mfumo unaosababisha kuongezeka kwa shughuli katika kamba ya ubongo na kuongezeka kwa shughuli za magari. Njia ya moja kwa moja inaelezewa kama kusababisha “disinhibition” ya thalamus. Je, kuzuia disinhibition inamaanisha nini? Neurons mbili zinafanya nini moja kwa moja ili kusababisha hili?

Interactive Link

Tazama video hii ili ujifunze kuhusu nuclei ya basal (pia inajulikana kama ganglia ya basal), ambayo ina njia mbili zinazofanya habari ndani ya cerebrum. Kama inavyoonekana katika video hii, njia isiyo ya moja kwa moja ni njia ndefu kupitia mfumo unaosababisha shughuli zilizopungua katika kamba ya ubongo, na hivyo shughuli ndogo za magari. Njia isiyo ya moja kwa moja ina michache ya ziada ndani yake, ikiwa ni pamoja na kuzuia uharibifu wa kiini cha subthalamic. Matokeo ya mwisho juu ya thalamus ni nini, na kwa hiyo juu ya harakati iliyoanzishwa na kamba ya ubongo?

Uunganisho wa kila siku

Hadithi ya ubongo wa Kushoto/Ubongo wa Kulia

Kuna hadithi inayoendelea kwamba watu ni “haki ya ubongo” au “kushoto-ubongo,” ambayo ni oversimplification ya dhana muhimu kuhusu hemispheres ya ubongo. Kuna baadhi ya lateralization ya kazi, ambayo upande wa kushoto wa ubongo ni kujitoa kwa kazi ya lugha na upande wa kulia ni kujitoa kwa hoja ya anga na yasiyo ya maneno. Ingawa kazi hizi zinahusishwa sana na pande hizo za ubongo, hakuna ukiritimba kwa upande wowote juu ya kazi hizi. Kazi nyingi zinazoenea, kama vile lugha, zinasambazwa duniani kote cerebrum.

Baadhi ya msaada kwa udanganyifu huu umetoka kwa masomo ya ubongo wa mgawanyiko. Njia kali ya kukabiliana na hali ya nadra na yenye uharibifu wa neva (kifafa isiyoweza kuambukizwa) ni kutenganisha hemispheres mbili za ubongo. Baada ya kugawanya corpus callosum, mgonjwa mgawanyiko wa ubongo atakuwa na shida ya kuzalisha majibu ya maneno kwa misingi ya habari za hisia zinazotumiwa upande wa kulia wa cerebrum, na kusababisha wazo kwamba upande wa kushoto ni wajibu wa kazi ya lugha.

Hata hivyo, kuna matukio yaliyoandikwa vizuri ya kazi za lugha zilizopotea kutokana na uharibifu wa upande wa kulia wa ubongo. Upungufu unaoonekana katika uharibifu wa upande wa kushoto wa ubongo huainishwa kama afasia, upotevu wa kazi ya hotuba; uharibifu upande wa kulia unaweza kuathiri matumizi ya lugha. Uharibifu wa upande wa kulia unaweza kusababisha kupoteza uwezo wa kuelewa mambo ya mfano ya hotuba, kama vile utani, kejeli, au mifano. Masuala yasiyo ya maneno ya hotuba yanaweza kuathiriwa na uharibifu wa upande wa kulia, kama vile kujieleza kwa uso au lugha ya mwili, na uharibifu wa upande wa kulia unaweza kusababisha “kuathiri gorofa” katika hotuba, au kupoteza kujieleza kihisia katika hotuba-sauti kama robot wakati wa kuzungumza.

Diencephalon

Diencephalon ni kanda moja ya ubongo wa watu wazima ambao huhifadhi jina lake kutoka kwa maendeleo ya embryologic. Eymology ya neno diencephalon hutafsiriwa “kupitia ubongo.” Ni uhusiano kati ya cerebrum na wengine wa mfumo wa neva, na ubaguzi mmoja. Wengine wa ubongo, kamba ya mgongo, na PNS wote hutuma habari kwa cerebrum kupitia diencephalon. Pato kutoka kwa cerebrum hupita kupitia diencephalon. Mbali moja ni mfumo unaohusishwa na unyenyekevu, au hisia ya harufu, ambayo inaunganisha moja kwa moja na cerebrum. Katika aina za mwanzo za vertebrati, cerebrum haikuwa zaidi ya balbu yenye kunusa iliyopokea taarifa za pembeni kuhusu mazingira ya kemikali (kuiita harufu katika viumbe hivi ni sahihi kwa sababu waliishi baharini).

Diencephalon ni kirefu chini ya cerebrum na hufanya kuta za ventricle ya tatu. Diencephalon inaweza kuelezewa kama eneo lolote la ubongo na “thalamus” kwa jina lake. Mikoa miwili mikubwa ya diencephalon ni thalamus yenyewe na hypothalamus (Mchoro 13.11). Kuna miundo mingine, kama vile epithalamus, ambayo ina tezi ya pineal, au subthalamus, ambayo inajumuisha kiini cha subthalamic ambacho ni sehemu ya kiini cha basal.

Thalamus

Thalamus ni mkusanyiko wa viini vinavyopeleka habari kati ya kamba ya ubongo na pembeni, kamba ya mgongo, au shina la ubongo. Maelezo yote ya hisia, isipokuwa kwa hisia ya harufu, hupita kupitia thalamus kabla ya usindikaji na kamba. Axons kutoka viungo vya hisia za pembeni, au nuclei ya kati, sinepsi katika thalamus, na neurons za thalamic mradi moja kwa moja kwenye cerebrum. Ni synapse inayohitajika katika njia yoyote ya hisia, isipokuwa kwa kununuliwa. Thalamus haina tu kupitisha habari juu, pia inachukua habari hiyo. Kwa mfano, sehemu ya thalamus ambayo inapokea taarifa ya kuona itaathiri nini maonyesho ya kuona ni muhimu, au nini kinachopata tahadhari.

Cerebrum pia hutuma habari chini ya thalamus, ambayo kwa kawaida huwasiliana amri za magari. Hii inahusisha mwingiliano na cerebellum na viini vingine katika shina la ubongo. Cerebrum inakabiliana na nuclei ya basal, ambayo inahusisha uhusiano na thalamus. Pato la msingi la nuclei ya basal ni thalamus, ambayo hurejesha pato hilo kwenye kamba ya ubongo. Kamba pia hutuma habari kwa thalamus ambayo itaathiri madhara ya nuclei ya basal.

Hypothalamus

Chini na kidogo anterior kwa thalamus ni hypothalamus, kanda nyingine kuu ya diencephalon. Hypothalamus ni mkusanyiko wa nuclei ambazo zinahusika sana katika kusimamia homeostasis. Hypothalamus ni kanda ya mtendaji inayohusika na mfumo wa neva wa uhuru na mfumo wa endocrine kupitia udhibiti wake wa tezi ya anterior pituitary. Sehemu nyingine za hypothalamus zinahusika katika kumbukumbu na hisia kama sehemu ya mfumo wa limbic.

Kielelezo 13.11 Diencephalon Diencephalon inajumuisha hasa ya thalamus na hypothalamus, ambayo pamoja hufafanua kuta za ventricle ya tatu. Thalami ni miundo miwili ya mviringo, ya ovoid upande wowote wa midline ambayo huwasiliana katikati. Hypothalamus ni duni na anterior kwa thalamus, ikifikia kwa pembe kali ambayo tezi ya pituitary imeunganishwa.

ubongo shina

Ubongo wa kati na hindbrain (linajumuisha pons na medulla) hujulikana kwa pamoja kama shina la ubongo (Kielelezo 13.12). Muundo hutoka kwenye uso wa mviringo wa forebrain kama koni ya tapering inayounganisha ubongo kwenye kamba ya mgongo. Kuunganishwa na shina la ubongo, lakini kuchukuliwa kanda tofauti ya ubongo wa watu wazima, ni cerebellum. Midbrain huratibu uwakilishi wa hisia za nafasi za kuona, za ukaguzi, na za somatosensory. Pons ni uhusiano kuu na cerebellum. Pons na medulla hudhibiti kazi kadhaa muhimu, ikiwa ni pamoja na mifumo ya moyo na mishipa na kupumua na viwango.

Mishipa ya fuvu huunganisha kupitia shina la ubongo na kutoa ubongo na pembejeo ya hisia na pato la motor linalohusishwa na kichwa na shingo, ikiwa ni pamoja na hisia nyingi za pekee. Njia kuu za kupanda na kushuka kati ya kamba ya mgongo na ubongo, hasa cerebrum, hupita kupitia shina la ubongo.

Kielelezo 13.12 Shina la ubongo Shina la ubongo linajumuisha mikoa mitatu: midbrain, pons, na medulla.

Ubongo Midbrain

Moja ya mikoa ya awali ya ubongo wa embryonic, midbrain ni kanda ndogo kati ya thalamus na pons. Inatenganishwa katika tectum na tegmentum, kutoka kwa maneno ya Kilatini kwa paa na sakafu, kwa mtiririko huo. Maji ya ubongo hupita katikati ya midbrain, kama vile mikoa hii ni paa na sakafu ya mfereji huo.

Tectum inaundwa na matuta manne yanayojulikana kama colliculi (umoja = colliculus), maana yake ni “kilima kidogo” kwa Kilatini. Colliculus duni ni jozi duni ya upanuzi huu na ni sehemu ya njia ya shina ya ubongo ya ukaguzi. Neurons ya mradi wa chini wa colliculus kwa thalamus, ambayo hutuma maelezo ya ukaguzi kwa cerebrum kwa mtazamo wa ufahamu wa sauti. Colliculus bora ni jozi bora na inachanganya habari za hisia kuhusu nafasi ya kuona, nafasi ya ukaguzi, na nafasi ya somatosensory. Shughuli katika colliculus bora ni kuhusiana na kuelekeza macho kwa kuchochea sauti au kugusa. Ikiwa unatembea kando ya barabara kwenye chuo na unasikia kupiga kelele, colliculus mkuu huratibu habari hiyo na ufahamu wako wa eneo la kuona la mti haki juu yako. Hiyo ni uwiano wa ramani za ukaguzi na za kuona. Ikiwa unasikia ghafla kitu cha mvua juu ya kichwa chako, colliculus yako bora inaunganisha kuwa na ramani za ukaguzi na za kuona na unajua kwamba ndege ya chirping imejitokeza juu yako. Unataka kuangalia juu ili kuona mkosaji, lakini si.

Tegmentum inaendelea na suala la kijivu la shina la ubongo. Katika ubongo wa kati, pons, na medulla, tegmentum ina viini vinavyopokea na kutuma taarifa kupitia mishipa ya fuvu, pamoja na mikoa inayodhibiti kazi muhimu kama zile za mifumo ya moyo na mishipa na kupumua.

Pons

Neno pons linatokana na neno la Kilatini kwa daraja. Inaonekana juu ya uso wa anterior wa shina la ubongo kama kifungu kikubwa cha suala nyeupe lililounganishwa na cerebellum. Pons ni uhusiano kuu kati ya cerebellum na shina la ubongo. Suala nyeupe kama daraja ni uso wa anterior tu wa pons; suala la kijivu chini ya hiyo ni kuendelea kwa tegmentum kutoka midbrain. Grey jambo katika kanda tegmentum ya pons ina neurons kupokea kushuka pembejeo kutoka forebrain ambayo ni kutumwa kwa cerebellum.

Medulla

Medulla ni kanda inayojulikana kama myelencephalon katika ubongo wa embryonic. Sehemu ya awali ya jina, “myel,” inahusu jambo muhimu nyeupe lililopatikana katika eneo hili-hasa kwenye nje yake, ambayo inaendelea na suala nyeupe la uti wa mgongo. Tegmentum ya midbrain na pons inaendelea katika medulla kwa sababu jambo hili kijivu linawajibika kwa usindikaji habari za ujasiri wa mshipa. Eneo lililoenea la suala la kijivu katika shina la ubongo, linalojulikana kama malezi ya reticular, linahusiana na usingizi na kuamka, kama vile shughuli za ubongo na tahadhari.

Cerebellum

Cerebellum, kama jina linavyoonyesha, ni “ubongo mdogo.” Inafunikwa katika gyri na sulci kama cerebrum, na inaonekana kama toleo la miniature la sehemu hiyo ya ubongo (Mchoro 13.13). Cerebellum inawajibika kwa kulinganisha habari kutoka kwa cerebrum na maoni ya hisia kutoka pembeni kupitia kamba ya mgongo. Inahesabu takriban asilimia 10 ya wingi wa ubongo.

Kielelezo 13.13 Cerebellum Cerebellum iko kwenye uso wa nyuma wa shina la ubongo. Kupungua kwa pembejeo kutoka kwa cerebellum huingia kupitia muundo mkubwa wa suala nyeupe la pons. Kupanda pembejeo kutoka pembeni na kamba ya mgongo huingia kupitia nyuzi za mzeituni duni. Pato huenda kwenye midbrain, ambayo hutuma ishara ya kushuka kwenye kamba ya mgongo.

Kupungua nyuzi kutoka kwa cerebrum zina matawi yanayounganisha na neurons katika pons. Neurons hizo zinaingia ndani ya cerebellum, kutoa nakala ya amri za magari zilizopelekwa kwenye kamba ya mgongo. Maelezo ya hisia kutoka pembeni, ambayo huingia kupitia mishipa ya mgongo au ya fuvu, inakiliwa kwenye kiini katika medulla inayojulikana kama mzeituni duni. Fibers kutoka kiini hiki huingia kwenye cerebellum na hulinganishwa na amri za kushuka kutoka kwa cerebrum. Ikiwa gamba la msingi la motor la tundu la mbele linatuma amri chini kwenye uti wa mgongo ili kuanzisha kutembea, nakala ya maagizo hayo yanatumwa kwa cerebellum. Maoni ya hisia kutoka kwa misuli na viungo, maelezo ya kibinafsi kuhusu harakati za kutembea, na hisia za usawa zinatumwa kwa cerebellum kupitia mzeituni duni na cerebellum inalinganisha nao. Ikiwa kutembea hakuratibiwa, labda kwa sababu ardhi haifai au upepo mkali unapiga, basi cerebellum hutuma amri ya kurekebisha ili kulipa fidia kwa tofauti kati ya amri ya awali ya gamba na maoni ya hisia. Pato la cerebellum iko ndani ya midbrain, ambayo hutuma pembejeo ya kushuka kwenye kamba ya mgongo ili kurekebisha ujumbe unaoenda kwenye misuli ya mifupa.

Kamba ya mgongo

Maelezo ya CNS hujilimbikizia miundo ya ubongo, lakini kamba ya mgongo ni chombo kingine kikubwa cha mfumo. Wakati ubongo unaendelea nje ya upanuzi wa tube ya neural ndani ya vilengelenge vya msingi na kisha vya sekondari, kamba ya mgongo inao muundo wa tube na ni maalumu tu katika mikoa fulani. Kama kamba ya mgongo inaendelea kuendeleza kwa mtoto mchanga, vipengele vya anatomical alama ya uso wake. Midline ya anterior ni alama ya fissure ya wastani ya anterior, na midline posterior ni alama na sulcus posterior wastani. Axons huingia upande wa nyuma kwa njia ya mizizi ya ujasiri (posterior), ambayo inaashiria sulcus ya posterolateral upande wowote. Axons zinazojitokeza kutoka upande wa anterior hufanya hivyo kwa njia ya mizizi ya ujasiri (anterior). Kumbuka kuwa ni kawaida kuona maneno uti wa mgongo (uti wa mgongo = “nyuma”) na tumbo (tumbo = “tumbo”) kutumika kubadilishana na posterior na anterior, hasa katika kumbukumbu ya neva na miundo ya uti wa mgongo. Unapaswa kujifunza kuwa vizuri na wote wawili.

Kwa ujumla, mikoa ya posterior inawajibika kwa kazi za hisia na mikoa ya anterior inahusishwa na kazi za magari. Hii inatoka kwa maendeleo ya awali ya kamba ya mgongo, ambayo imegawanywa katika sahani ya basal na sahani ya alar. Sahani ya basal iko karibu na midline ya mviringo ya tube ya neural, ambayo itakuwa uso wa anterior wa kamba ya mgongo na inatoa kupanda kwa neurons motor. Sahani ya alar iko upande wa dorsal wa tube ya neural na hutoa neurons ambazo zitapata pembejeo ya hisia kutoka pembeni.

Urefu wa kamba ya mgongo umegawanywa katika mikoa inayohusiana na mikoa ya safu ya vertebral. Jina la mkoa wa uti wa mgongo linalingana na kiwango ambacho mishipa ya mgongo hupita kupitia foramina ya intervertebral. Mara moja karibu na shina la ubongo ni kanda ya kizazi, ikifuatiwa na thoracic, kisha lumbar, na hatimaye mkoa wa sacral. Kamba ya mgongo si urefu kamili wa safu ya uti wa mgongo kwa sababu uti wa mgongo haukua kwa kiasi kikubwa tena baada ya mwaka wa kwanza au wa pili, lakini mifupa inaendelea kukua. Mishipa inayotokana na uti wa mgongo hupita kupitia foramina ya intervertebral katika ngazi husika. Kama safu ya uti wa mgongo inakua, mishipa hii inakua nayo na kusababisha kifungu kirefu cha neva ambacho kinafanana na mkia wa farasi na huitwa equina ya cauda. Kamba ya mgongo wa sacral iko kwenye kiwango cha mifupa ya vertebral ya juu ya lumbar. Mishipa ya mgongo hupanua kutoka ngazi zao mbalimbali hadi kiwango sahihi cha safu ya vertebral.

Pembe za kijivu

Katika sehemu ya msalaba, sura ya kijivu ya uti wa mgongo ina muonekano wa mtihani wa wino-waa, huku kuenea kwa sura ya kijivu upande mmoja kuigwa kwa upande mwingine—sura inayokumbusha mji mkuu wa bulbous “H.” Kama inavyoonekana katika Mchoro 13.14, suala la kijivu linagawanywa katika mikoa ambayo inajulikana kama pembe. Pembe ya posterior ni wajibu wa usindikaji wa hisia. Pembe ya anterior hutuma ishara za magari kwenye misuli ya mifupa. Pembe ya mviringo, ambayo inapatikana tu katika mikoa ya miiba, ya juu, na ya sacral, ina miili ya seli ya neurons ya motor ya mfumo wa neva wa uhuru.

Baadhi ya neurons kubwa ya kamba ya mgongo ni neurons multipolar motor katika pembe ya anterior. Fiber zinazosababisha contraction ya misuli ya mifupa ni axons ya neurons hizi. Neuroni ya motor ambayo husababisha contraction ya toe kubwa, kwa mfano, iko katika kamba ya mgongo wa sacral. Axon ambayo inapaswa kufikia njia yote hadi tumbo la misuli hiyo inaweza kuwa mita kwa urefu. Mwili wa seli ya neuronal ambayo inao kuwa fiber ndefu lazima iwe kubwa kabisa, labda micrometers mia kadhaa kwa kipenyo, na kuifanya kuwa moja ya seli kubwa zaidi katika mwili.

Kielelezo 13.14 Sehemu ya msalaba wa uti wa mgongo Sehemu ya msalaba wa sehemu ya kifua ya mgongo inaonyesha pembe za nyuma, za mbele, na za nyuma za kijivu, pamoja na nguzo za nyuma, za anterior, na za nyuma za sura nyeupe. LM × 40. (Micrograph zinazotolewa na Regents ya Chuo Kikuu cha Michigan Medical School © 2012)

Nguzo nyeupe

Kama vile suala la kijivu linatenganishwa katika pembe, suala nyeupe la kamba ya mgongo linatenganishwa kuwa nguzo. Vipande vya kupanda vya nyuzi za mfumo wa neva katika nguzo hizi hubeba habari za hisia hadi kwenye ubongo, wakati matukio ya kushuka hubeba amri za magari kutoka kwenye ubongo. Kuangalia kamba ya mgongo kwa muda mrefu, nguzo zinaenea kwa urefu wake kama bendi zinazoendelea za suala nyeupe. Kati ya pembe mbili za nyuma za suala la kijivu ni nguzo za nyuma. Kati ya pembe mbili za anterior, na zimefungwa na axons ya neurons za magari zinazojitokeza kutoka eneo hilo la kijivu, ni nguzo za anterior. Suala nyeupe upande wowote wa kamba ya mgongo, kati ya pembe ya nyuma na axons ya neurons ya pembe ya anterior, ni nguzo za nyuma. Nguzo za posterior zinajumuisha axons ya matukio ya kupanda. Nguzo za anterior na za nyuma zinajumuisha makundi mengi tofauti ya akzoni za njia zote za kupaa na kushuka- mwisho hubeba amri za motor chini kutoka ubongo hadi kwenye uti wa mgongo ili kudhibiti pato hadi pembezoni.

Interactive Link

Tazama video hii ili ujifunze kuhusu suala la kijivu la kamba ya mgongo ambayo inapata pembejeo kutoka kwa nyuzi za mizizi ya nyuma (posterior) na hutuma habari kupitia nyuzi za mizizi ya tumbo (anterior). Kama ilivyojadiliwa katika video hii, uhusiano huu unawakilisha mwingiliano wa CNS na miundo ya pembeni kwa kazi zote za hisia na za magari. Kamba za mgongo wa kizazi na lumbar zimeongezeka kwa sababu ya idadi kubwa ya neurons. Je, hizi upanuzi huwajibika kwa nini?

Matatizo ya...

Nuclei ya msingi

Ugonjwa wa Parkinson ni ugonjwa wa kiini cha basal, hasa ya nigra ya substantia, ambayo inaonyesha madhara ya njia za moja kwa moja na zisizo za moja kwa moja. Ugonjwa wa Parkinson ni matokeo ya neurons katika substantia nigra pars Compacta kufa. Neurons hizi hutoa dopamine ndani ya striatum. Bila ushawishi huo wa modulatory, nuclei ya basal imekwama katika njia isiyo ya moja kwa moja, bila njia ya moja kwa moja inayoanzishwa. Njia ya moja kwa moja ni wajibu wa kuongeza amri za harakati za kamba. Shughuli iliyoongezeka ya njia isiyo ya moja kwa moja husababisha ugonjwa wa hypokinetic wa ugonjwa wa Parkinson.

Ugonjwa wa Parkinson ni neurodegenerative, maana yake ni kwamba neurons hufa ambazo haziwezi kubadilishwa, kwa hiyo hakuna tiba ya ugonjwa huo. Matibabu ya ugonjwa wa Parkinson yanalenga kuongeza viwango vya dopamini katika striatum. Hivi sasa, njia ya kawaida ya kufanya hivyo ni kwa kutoa asidi amino L-DOPA, ambayo ni mtangulizi wa dopamine ya nyurotransmita na inaweza kuvuka kizuizi cha damu-ubongo. Pamoja na viwango vya mtangulizi muinuko, seli iliyobaki ya substantia nigra pars compacta inaweza kufanya nyurotransmita zaidi na kuwa na athari kubwa zaidi. Kwa bahati mbaya, mgonjwa atakuwa chini ya msikivu kwa matibabu ya L-DOPA kadiri muda unavyoendelea, na inaweza kusababisha kuongezeka kwa viwango vya dopamini mahali pengine kwenye ubongo, ambavyo vinahusishwa na psychosis au skizofrenia.

Interactive Link

Tembelea tovuti hii kwa maelezo ya kina ya ugonjwa wa Parkinson.

Interactive Link

Ikilinganishwa na jamaa wa karibu wa mageuzi, sokwe, mwanadamu ana ubongo ambao ni mkubwa. Katika hatua ya zamani, babu wa kawaida alitoa kupanda kwa aina mbili za binadamu na sokwe. Historia hiyo ya mageuzi ni ndefu na bado ni eneo la utafiti mkali. Lakini kitu kilichotokea ili kuongeza ukubwa wa ubongo wa binadamu kuhusiana na sokwe. Soma makala hii ambayo mwandishi anachunguza ufahamu wa sasa wa kwa nini hii ilitokea.

Kwa mujibu wa nadharia moja kuhusu upanuzi wa ukubwa wa ubongo, tishu gani inaweza kuwa sadaka hivyo nishati ilikuwa inapatikana kukua ubongo wetu mkubwa? Kulingana na kile unachojua kuhusu tishu hizo na tishu za neva, kwa nini kuna biashara kati yao kwa matumizi ya nishati?