Nucleus Subthalamicus: Struktura, funkce a nemoci

Nukleus subthalamicus je jádro (latinské jádro) umístěné pod (latinské pod) thalamus, největší část diencephalonu. V odborných kruzích se dnes nejčastěji používá zkratka STN. Jeho dříve používané epiteton, tělo Luysi, se naopak vrací ke svému objeviteli.

Co je to nucleus subthalamicus?

Nukleus subthalamicus je spolu s globus pallidus a zona incerta součástí subthalamu. Tato oblast, která patří do mozek dřík, se nachází v diencephalonu (lékařsky nazývaném diencephalon) na křižovatce se středním mozkem. Kvůli podobnému fungování je však přiřazen k bazální ganglie, které se obvykle nacházejí pod mozkovou kůrou. Jsou to diencefalická nebo endbrainová jádra, která stejně jako subtalamické jádro hrají důležitou roli v motorických procesech těla. Existuje velmi úzké spojení mezi globus pallidus, bledým jádrem nazývaným také pallidum, a nucleus subthalamicus. Oba jsou vzájemně propojeny a tvoří jakýsi oscilační obvod. Přijímají a navzájem si vysílají signály, na základě kterých jsou potom potlačeny nebo povoleny určité pohyby lidského těla. To má účinek především na čtyři končetiny, zejména na úseky v blízkosti trupu a na úseky směrem ke středu těla.

Anatomie a struktura

Samotné bidentátní jádro subthalamicus svým zevnějškem připomíná bikonvexní čočku a je přítomno v levé i pravé hemisféře mozek. Je však umístěn přímo pod thalamus pouze během embryonální fáze. Poté, během vývoje, je celá oblast subthalamu tlačena směrem k mozek sousední capsula interna, sbírka bílé hmoty včetně nervových vláken. Subthalamus se nachází v přední oblasti diencephalonu a je také považován za součást extrapyramidového motorického systému neboli EPMS. Jedná se o motorické cesty, které vedou do mícha kde aktivují svaly kmene a končetin. The mozek oblast kolem subthalamu je jednou z nejméně studovaných oblastí celého mozku. I když jsou nyní k dispozici konkrétní informace o nucleus subthalamicus a globus pallidus, o zonální incerta je stále známo jen málo.

Funkce a úkoly

Funkce nucleus subthalamicus spočívá hlavně v dosažení inhibičního účinku na určité pohyby lidského těla. Tento efekt zajišťuje schopnost používat všechny končetiny dobrovolně a hlavně účelně. Bez účinku nukleus subthalamicus, který by inhiboval pohyb, by pohyby byly možné pouze nekontrolovaným způsobem a nezávislý nebo každodenní život by byl prakticky nemožný. Proces je řízen složitými obvody systému bazální ganglie zodpovědný za motorické funkce i za další oblasti mozkového kmene. Toto propojení lze přirovnat k vzájemně propojeným ozubeným kolům, která tvoří hlavní smyčku s několika dílčími smyčkami. Proces je řízen vyrovnávacími signály. Ty mají buď inhibiční nebo excitační účinek a použití glutamát jako neurotransmiter. Signály dosahující nucleus subthalamicus pocházejí převážně ze vstupů vláken z mozkové kůry a přilehlého globus pallidus. Zatímco excitační impulsy přicházejí z kůry, globus pallidus vysílá inhibiční impulsy. Subtalamické jádro na něj reaguje vysíláním excitačních signálů a díky existující interakci zajišťuje, že globus pallidus následně vysílá inhibiční impulsy do thalamus znovu. Nepřímo tak nucleus subthalamicus působí proti neregulovaným pohybům a řídí lidskou hrubou motorickou aktivitu. Funkce inhibice pohybu jádra subthalamicus je nyní také součástí Parkinsonova výzkumu. Ačkoli přesné korelace ještě nebyly přesvědčivě stanoveny, ukázalo se, že charakteristika tremor pacientů s Parkinsonovou chorobou, tzv. klidový třes, lze znatelně snížit vnějším ovlivněním nucleus subthalamicus. Toho je dosaženo implantováním mikroelektrod, které uklidňují hyperaktivní jádro subthalamicus u postižených jedinců a v důsledku toho snižují třes.

Nemoci

Jedinou známou chorobou nucleus subthalamicus, která je také extrémně vzácná, je balismus, který se projevuje nekontrolovanými a výjimečně prudkými pohyby paží a nohou, ve vzácných případech také pánve a ramenní opasek. Nad postiženými končetinami není žádná kontrola a nelze vyloučit ani zranění vlastní osoby. Během fází spánku se však příznaky neobjevují. Balismus se obvykle rozšiřuje pouze na jednu stranu těla, takže se mu často říká hemibalismus. V tomto případě je ovlivněna polovina těla pacienta, která leží na opačné straně nucleus subthalamicus, která je zodpovědná za poruchu. Příčinou balismu je narušení nebo poranění jádra. To může být způsobeno například a mozkový nádor včetně metastáz, mozkový infarkt nebo a mrtvice. Další možné příčiny obsahovat zánět mozku, neurosyfilis a zranění utrpěná během předchozího neurochirurgického zákroku. Ballismus lze s jistotou diagnostikovat pomocí CT nebo MRI. Poté obvykle následuje léčba antiepileptikem nebo neuroleptikem. Pokud tohle terapie je neúspěšný, lze stále uvažovat o různých chirurgických zákrocích. Šance na uzdravení silně závisí na příčině a je obtížné ji posoudit vzhledem k malému počtu dosud zaznamenaných případů. Pohybují se od spontánního útlumu příznaků až po ochrnutí určitých svalových skupin.