За желание рисковать отвечает полосатое тело мозга

Полоса́тое те́ло

(лат. corpus striatum) — анатомическая структура конечного мозга, относящаяся к базальным ядрам полушарий головного мозга. На горизонтальных и фронтальных сечениях мозга полосатое тело имеет вид чередующихся полос серого вещества и белого вещества. В состав полосатого тела входят хвостатое ядро и чечевицеобразное ядро.

Функции[ | ]

Полосатое тело регулирует мышечный тонус, уменьшая его; участвует в регуляции работы внутренних органов; в осуществлении различных поведенческих реакций (пищедобывающее поведение); участвует в формировании условных рефлексов. При разрушении полосатого тела происходит:

• гипертонус скелетных мышц,
• нарушение сложных двигательных реакций и пищедобывающего поведения;
• тормозится формирование условных рефлексов.

Вентральная часть полосатого тела и прилежащее ядро регулируют поощрение и подкрепление в мозге . Дорсальная же часть полосатого тела больше вовлечена в регулирование моторных функций . Дорсальная часть также связана с наличием импульсивности поведения.[2][3][4][5][6]

Полосатое тело помогло диагностировать шизофрению автоматически

Ang Li et al. / Nature Medicine, 2020
Ученые из Китая разработали алгоритм, который на основании особенностей активности полосатого тела диагностирует шизофрению с точностью более 80 процентов. Также этот анализ позволяет прогнозировать восприимчивость пациента к терапии антипсихотическими препаратами. Аномалии функционирования полосатого тела коррелируют с работой дофаминергическиой системы и экспрессией генов, которые связаны с риском развития шизофрении. Статья опубликована в журнале Nature Medicine

.

Диагностирование шизофрении осложняется очень широкой симптоматикой и тем, что причины этого заболевания изучены слабо. Основная гипотеза о механизме шизофрении заключается в нарушении дофаминового баланса. Дофамин — нейромедиатор с широким спектром функций, он тесно связан с системой поощрения в мозге. При шизофрении в основном назначают антипсихотики, которые блокируют дофаминовые рецепторы и снижают активность этого медиатора.

Ученые полагают, что структура, которая играет центральную роль в развитии шизофрении — это полосатое тело, — группа базальных ядер полушарий головного мозга. У больных в этой структуре зачастую повышена дофаминергическая активность. Ань Ли (Ang Li) и его коллеги из Китайской академии наук решили использовать аномалии функционирования полосатого тела как маркер для диагностики шизофрении. Для этого провели фМРТ мозга 560 больным шизофренией и 540 здоровым людям.

Затем ученые обучили классификатор на основе метода опорных векторов определять диагноз (здоров или болен шизофренией) по трем характеристикам работы полосатого тела: амплитуде низкочастотных колебаний, активности связей внутри полосатого тела и с внешними структурами мозга (всего более 12 тысяч элементов).

Для каждого добровольца вычислили коэффициент аномальности полосатого тела по положению характеристик в пространстве опорных векторов: коэффициент был отрицательным у больных и положительным у контрольных участников. Кроме того, ученые провели перекрестную проверку алгоритма, протестировав его на данных из разных медицинских центров и разных аппаратов МРТ. Также вычислили и коэффициент аномальности полосатого тела для пациентов с другими психическими заболеваниями.

Ученые проверили, связаны ли отклонения работы полосатого тела с повышением активности дофаминергической системы и с экспрессией генов, которые ассоциируют с шизофренией. Для этого использовали результаты позитронно-эмиссионной томографии и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии здоровых добровольцев. Также проанализировали данные об активности 43 генов, которые связаны с шизофренией. Пространственную экспрессию маркеров дофаминергичекой системы и выбранных генов сравнили с распределением амплитуд низкочастотных колебаний в полосатом теле.

Исследователи обнаружили ряд различий в работе полосатого тела между людьми с шизофренией и здоровыми добровольцами. Например, у больных была увеличена амплитуда низкочастотных колебаний, а также отличались (по сравнению с контрольной группой) связи полосатого тела с другими областями. Алгоритм, который обучили на этих данных, отличал больных шизофренией с точностью более 80 процентов. Показатель не отличался от контрольных групп для всех исследованных психических заболеваний кроме биполярного расстройства — у людей с таким диагнозом коэффициент был ниже, чем в контроле.

Средняя амплитуда низкочастотных колебаний в стриатуме у больных шизофренией (красный) здоровых (синий) участников. На горизонтальной оси — различные медицинские центры Китая, на МРТ-аппаратах которых были получены данные

Ang Li et al. / Nature Medicine, 2020

Поделиться

Различия во внешних проекциях стриатума больных шизофренией и здоровых людей. Синий — проекции у больных были выражены слабее, красный — сильнее

Ang Li et al. / Nature Medicine, 2020

Поделиться

Коэффициент аномальности полосатого тела значительно различался среди больных. Оказалось, что этот показатель связан с восприимчивостью к лечению антипсихотическими препаратами. Это наблюдение может помочь индивидуально подбирать терапию, так как зачастую невосприимчивость к антипсихотикам обнаруживают только после неудачи с несколькими препаратами и их концентрациями.

Как маркеры дофаминергической системы, так и гены, которые связаны с риском шизофрении, были активны в тех же зонах полосатого тела, в которых амплитуда низкочастотных колебаний была высока. Значит, оба эти механизма могут лежать в основе изменений активности полосатого тела при шизофрении.

Ученые давно ищут структурные и молекулярные особенности мозга, характерные для шизофрении. Выявили всего 413 генов, которые связаны с этим заболеванием. Кроме полосатого тела, в участии в развитии шизофрении подозревают мозолистое тело, а изменения эта болезнь вызывает и в ряде других отделов мозга. Подробно про шизофрению, ее причины, симптомы и лечение можно почитать в материале «Безумие в наследство» (здесь его продолжение).

Алиса Бахарева

Примечания[ | ]

1. ↑ 1234
   Striatum // Foundational Model of Anatomy
2. L.M. Yager, A.F. Garcia, A.M. Wunsch, S.M. Ferguson.
   The ins and outs of the striatum: Role in drug addiction (англ.) // Neuroscience. — 2015-08. — Vol. 301. — P. 529–541. — doi:10.1016/j.neuroscience.2015.06.033.
3. M. Foster Olive, Taylor, Lewis.
   The neurocircuitry of illicit psychostimulant addiction: acute and chronic effects in humans (англ.) // Substance Abuse and Rehabilitation. — 2013-02. — P. 29. — ISSN 1179-8467. — doi:10.2147/SAR.S39684.
4. Sergi Ferré, Carme Lluís, Zuzana Justinova, César Quiroz, Marco Orru.
   Adenosine-cannabinoid receptor interactions. Implications for striatal function: Adenosine-cannabinoid receptor interactions (англ.) // British Journal of Pharmacology. — 2010-06. — Vol. 160, iss. 3. — P. 443–453. — doi:10.1111/j.1476-5381.2010.00723.x.
5. Nestler, Eric J. (Eric Jonathan), 1954-.
   Molecular neuropharmacology : a foundation for clinical neuroscience. — 2nd ed. — New York: McGraw-Hill Medical, 2009. — 1 online resource с. — ISBN 978-0-07-164119-7, 0-07-164119-X, 0-07-148127-3, 978-0-07-148127-4, 978-1-281-79174-0, 1-281-79174-1.
6. BaekSun Kim, Heh‐In Im.
   The role of the dorsal striatum in choice impulsivity (англ.) // Annals of the New York Academy of Sciences. — 2019-09. — Vol. 1451, iss. 1. — P. 92–111. — ISSN 1749-6632 0077-8923, 1749-6632. — doi:10.1111/nyas.13961.

Строение

Полосатое тело состоит из:

• Хвостатого ядра.
• Чечевицеобразного ядра.
• Ограды.

Если рассматривать тело под микроскопом, то оно состоит из больших нейронов с длинными хвостиками, выходящими за границы стриопаллидарной системы.

Части хвостатого тела – это головка, тело и хвост. Головка формирует боковую стенку переднего рога бокового желудочка; тело ядра вытягивается по центральной части желудочка; хвост находится на верхней стенке нижнего рога желудочка и кончается на уровне бокового коленчатого тела.

Задняя стенка головки ядра находится на границе с таламусом, разделяет их полоса белого вещества.

Чечевицеобразное ядро, как ясно из названия, своей формой напоминает чечевицу.

Оно располагается боком к хвостатому ядру и таламусу. Если разрезать ядро пополам, оно имеет клиновидную форму, верх которой обращен в середину, а основание – в бок.

А маленькие прослойки белого вещества разделяют ядро на несколько частей:

1. Скорлупу.
2. Латеральный бледный шар.
3. Медиальный бледный шар.

Бледный шар – это видовое древнее образование (древнее тело), отличающееся от иных частей полосатого тела как по макроскопическому, так и по гистологическому виду.

Ограда находится снаружи от чечевицеобразного ядра. Внешне это тонкая, до двух миллиметров, пластинка вещества серого цвета. Середина пластинки ровная, а на боковом крае есть небольшие выпуклости серого вещества.

Значит ли это, что психопаты не виноваты

Американские судьи склонны The Double-Edged Sword: Does Biomechanism Increase or Decrease Judges’ Sentencing of Psychopaths? выносить более снисходительные приговоры, когда присутствует биохимическая причина психопатии. В такой ситуации кажется, что человек несёт меньше персональной ответственности за содеянное. Однако это слабое утешение для людей, пострадавших от действий психопата, и его будущих жертв.

В России не используется термин «психопатия». В международной классификации болезней Специфические расстройства личности (F60) это нарушение находится под номером F60.2 — диссоциальное расстройства личности — и на данный момент не имеет эффективных способов лечения.

Наверное, единственное, что можно сделать, — во время распознать психопата и держаться от него подальше.

Повреждения полосатого тела и последствия

Когда полосатое тело перестает функционировать, у человека наблюдаются следующие нарушения:

• Атетоз. Банальные чередующиеся движения конечностей.
• Хорея. Неверные движения, которые совершаются без какой-либо последовательности или порядка, захватывая всю мускулатуру тела.
• Усиление безусловных рефлексов (оборонительные, ориентировочные и т.п.).
• Гиперкинез. Значительное усиление вспомогательных движений, которые сопровождают каждое основное движение.
• Гипотонус. Расстраивание тонуса мышц, его понижение.
• Появление синдрома Туретта.
• Появление болезни Паркинсона способствует гибели нейронов тела, из-за чего не вырабатывается домафин, который отвечает за двигательную систему человеческого организма.
• Появление болезни Хангтингтона.

К тому же повреждение полосатого тела и хвостового ядра в частности:

• Полностью или частично предотвращает восприятие болевой, зрительной, слуховой и других видов стимуляции.
• Снижает или повышает слюноотделение.
• Затрудняет ориентацию в пространстве.
• Нарушает память.
• Замедляет рост организма.
• Способствует исчезновению условных рефлексов на большой срок. Поведение человека может быть инертным и застойным.

Оболочки

Это продолжение спинномозговых оболочек, формирующее вместе с ними единую систему.

Твёрдая

Наружная соприкасается с черепной коробкой с одной стороны, а с иной покрыта слоем эндотелия. Между паутинной мозговой оболочкой и ним локализуется субдуральное пространство с небольшим объемом жидкости. Разделяясь надвое, она кое-где создает венозные синусы, которых насчитывается 8 видов.

Эта ткань создаёт уплотнения. Те, проникая между полушариями, отделяют их между собой, а также от черепа.

Паутинная

Отделяется от предыдущей субдуральным пространством с жидкостью. Под ней находится подпаутинное пространство со спинномозговой жидкостью.

Мягкая

Плотно прилегает к тканям мозга, повторяя их форму и плотно обволакивая. В них расположены сосуды, обеспечивающие кровоснабжение.

Кровообращение

Для восстановления и нормальной деятельности мозга ему нужно хорошее кровоснабжение. Столь небольшой орган потребляет от 10 до 20% энергии организма, причем с очень высоким КПД, имея вес порядка 2% от всего тела, как у мужчин, так и женщин. При этом ему требуется половина глюкозы, которая имеется в теле.

Мозг снабжается артериальной кровью из 3-х сосудов: основная и пара сонных артерий. Основная образуется соединением левого и правого позвоночных сосудов. Её ответвления формируют задние артерии мозга. Все три типа сосудов образуют так называемый виллизиев круг. Отсутствие некоторых соединений между сосудами повышает вероятность инсультов и особо заметно после их возникновения благодаря увеличенной области поражения.

При повышении активности нейронов в определённой области мозга увеличивается кровоток к ней, что никак не отражается на дыхании. Это стало известно благодаря МРТ. Между сосудами и мозговыми тканями присутствует барьер, препятствующий проникновению в нервные клетки некоторых веществ и микроорганизмов благодаря специальным рецепторам.