Общий тонус организма сон и бодрствование регулирует лимбическая система

Лимбическая система

Структуры, связанные с лимбической системой, расположены во внутренней части височной доле мозга: gyrus hippocampalis, рострально переходящие в uncus и включающие в себя амигдал и гиппокамп, участвуют в регуляции функций вегетативной нервной системы, аффективной сферы. Этим участкам мозга также приписывают ответственность за побуждения и мотивацию, память и возможность обучения.

Лимбическая система мозга, как известно, связана с эмоциональной сферой человека, ее повреждение при шизофрении вполне допустимо, учитывая колебания настроения, маниакальные состояния, депрессию и ажиатацию, наблюдаемые при этом заболевании.

Возможно, при шизофрении страдают не все компоненты лимбической системы в равной степени, однако в строении нейронов, входящих в эту систему, могут иметь место более тонкие морфологические изменения. Некоторые, но все же отличные из этих изменений в ряде случаев были обнаружены у больных, страдающих биполярным аффективным расстройством.

Результаты многих исследований при шизофрении показывают уменьшение плотности нейронов в области гипоталамуса, комплекса миндалина — гиппокамп и парагиппокампальной извилины.

Размеры парагиппокампальной извилины и энторинального кортекса, согласно K. Prasad et al. (2004), обнаруживают определенную корреляцию с выраженностью бреда и психотической симптоматики при шизофрении. По мнению исследователей, эти структуры мозга играют важную роль в регуляции процессов, связанных с памятью.

Обнаружено сокращение размеров и изменение формы нейронов в гиппокампе, гиппокампальной извилине и энторинальной области коры мозга (Bogerts B., 1993).

Гиппокамп

В исследовании C. McDonald et al. (2006) было выявлено уменьшение объема правого и левого гиппокампа, 2,47 мл и 2,50 мл, против 2,54 мл и 2,61 мл у здоровых лиц, что соответствует примерно уменьшению объема этой структуры мозга примерно на 6%.

Некоторые авторы отмечают, что уменьшение объема гиппокампа, как части лимбической системы, заметно уже после первого психотического эпизода, однако, по мнению других исследователей, эти изменения фиксируются и до манифестации шизофрении и прогрессируют после ее начала. Отметим, что у родственников больных шизофренией также можно выявить уменьшение объема гиппокампа и амигдала.

При шизофрении нарушено функционирование амигдала, этот факт обнаруживается при исследовании больных шизофренией с помощью метода вызванных потенциалов (Р300).

В гиппокампе больных шизофренией при уменьшении объема нейронов, «разряженности» их взаиморасположения обнаружено увеличение числа патологически измененных миелинизированных аксонов с истонченными миелиновыми оболочками, набухшими периоксанальным глиальным отростком и сморщенным аксоном. Пропорция этих волокон в общем числе миелинизированных аксонов и их численная плотность при шизофрении в 2 раза больше, чем в контрольной группе. В то же время известно, что патологические и репаративные изменения аксонов зависят от реакции, окружающих их клеток микроглии (Коломеец Н.С., 2007).

Своеобразные нарушения памяти, в первую очередь рабочей, при шизофрении, сказывающиеся на трудностях обучения лиц, страдающих этой болезнью могут указывать на вовлечение гиппокампа в патологический процесс.

По данным Shenton et al. (2001), объемы медиальных отделов височных долей, обычно включающих в себя гиппокамп и миндалевидное тело, значительно сокращены в своих размерах. Эти изменения были отмечены у 70% больных шизофренией.

Миндалевидные ядра

В серии аутопсий головного мозга больных шизофренией не выявлено существенного увеличения объема миндалевидных ядр (Steven A. et al., 2002). Однако, данные полученные при помощи МРТ, в настоящее время относятся к достаточно грубым методам изображения, не говоря уже о КТ и по сравнению с аутопсией могут быть менее достоверными.

В сравнительном обзоре Wright et al (2000), изучавшим размеры 44 областей мозга при шизофрении, было отмечено, что миндалины левого и правого полушарий сокращены в своем объеме на 10% и это заметно в большей степени, чем сокращение обема остальных участков мозга. Потеря серого вещества миндалевидного тела и изменение формы последнего так же были доказана с помощью тех исследований, которые обращали внимание на показатели желудочко-мозгового индекса. В то же время многие авторы отмечают методологические трудности исследования миндалевидного тела лимбической системы больных шизофренией.

Источник

Общий тонус организма сон и бодрствование регулирует лимбическая система

Слово «лимбическая» означает «пограничная». Изначально этот термин использовали для описания структур, ограничивающих базальные регионы большого мозга, но по мере накопления знаний о функциях лимбической системы термин «лимбическая система» расширился до обозначения всего нервного контура, контролирующего эмоциональное поведение и мотивационное возбуждение.

Главной частью лимбической системы является гипоталамус и связанные с ним структуры. Помимо участия в регуляции поведенческих реакций эти области контролируют многие показатели внутренней среды организма, например температуру тела, осмоляльность жидкостей тела, массу тела, а также потребность в еде и жидкости. Все эти функции называют вегетативными функциями мозга, и их регуляция тесно связана с поведением.

а) Функциональная анатомия лимбической системы. Ключевое положение гипоталамуса. На рисунке ниже показаны анатомические структуры лимбической системы, представляющие собой взаимосвязанный комплекс элементов основания мозга.

Анатомия лимбической системы, которая на рисунке представлена темно-розовой областью

В середине этого комплекса расположен очень маленький гипоталамус, являющийся с физиологической точки зрения одним из центральных элементов лимбической системы.

На рисунке ниже схематически показано ключевое положение гипоталамуса в лимбической системе и изображены окружающие его другие подкорковые структуры этой системы: перегородка, параобонятельная область, переднее ядро таламуса, части базальных ганглиев, гиппокамп, миндалина.

Лимбическая система; показано ключевое положение гипоталамуса

Подкорковые структуры лимбической системы окружены лимбической корой, сформированной из кольца коры на каждой стороне большого мозга. Это кольцо начинается (1) в орбитофронтальной области на вентральной поверхности лобных долей, распространяется (2) вверх в подмозолистую извилину, переходит (3) над верхушкой мозолистого тела на медиальную сторону полушария мозга в поясную извилину и, наконец, проходит (4) сзади мозолистого тела и вниз на вентромедиальную поверхность височной доли к парагиппокампалъной извилине и крючку.

Таким образом, на медиальной и вентральной поверхностях каждого полушария большого мозга есть кольцо палеокортекса, окружающее группу глубоких структур, тесно связанных в целом с поведением и эмоциями. В свою очередь, это кольцо лимбической коры обеспечивает двустороннюю передачу информации и ассоциативную связь между неокортексом и нижерасположенными лимбическими структурами.

Многие поведенческие функции, возбуждаемые гипоталамусом и другими лимбическими структурами, реализуются через ретикулярные и связанные с ними ядра мозгового ствола. Стимуляция возбуждающей области ретикулярной формации может повышать возбудимость большого мозга, увеличивая в то же время возбудимость многих синапсов спинного мозга.

Большинство гипоталамических сигналов, регулирующих активность автономной нервной системы, также передаются через синаптические связи с ядрами, локализованными в стволе мозга.

Важным путем связи лимбической системой со стволом мозга является медиальный передне-мозговой пучок, который распространяется от септальной и орбитофронтальной областей коры большого мозга вниз, через середину гипоталамуса к ретикулярной формации ствола мозга. Этот пучок несет волокна в обоих направлениях, формируя систему магистральной линии связи.

Вторая возможность связи реализуется через короткие пути между ретикулярной формацией мозгового ствола, таламусом, гипоталамусом и большинством других прилегающих областей основания мозга.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник

Общий тонус организма сон и бодрствование регулирует лимбическая система

Поясная извилина является частью лимбической системы: изображение Mri cingulate cortex Sutudy Blue

Что такое лимбическая система? Ещё со времен Аристотеля ученые занимались исследованиями таинственного мира человеческих эмоций. Исторически сложилось так, что эта область науки всегда вызывала много споров и интенсивных дискуссий; пока научной мир не пришёл к тому, чтобы признать, что эмоции являются неотъемлемой частью человеческой природы. В самом деле, в настоящее время наука подтверждает, что существует некая структура мозга, а именно лимбическая система, которая регулирует наши эмоции.

Термин “лимбическая система” был предложен американским ученым Полом Д. Маклином в 1952 году в качестве нервного субстрата для эмоций (Маклин, 1952). Он также предложил концепцию триединого мозга, согласно которой человеческий мозг состоит из трёх частей, насаженных одна на другую, как в матрёшке: древний мозг (или мозг рептилии), средний мозг (или лимбическая система) и неокортекс (кора больших полушарий).

Проверьте основные функции вашего мозга с помощью Общего когнитивного теста от CogniFit

Компоненты лимбической системы

“Гипоталамус, ядро передней части поясной извилины, поясная извилина, гиппокамп и его соединения представляют собой слаженный механизм, который отвечает за центральные эмоциональные функции, а также принимает участие в выражении эмоций”. Джеймс Пейпец, 1937

Лимбическая система – изображение: ранняя стимуляция UTA

Функции лимбической системы

Лимбическая система и эмоции

Лимбическая система в мозге человека выполняет следующую функцию. Когда мы говорим об эмоциях, автоматически у нас возникает чувство некоторого отторжения. Речь идет о той ассоциации, которая до сих пор имеет место с того времени, когда концепт эмоций выглядел как что-то тёмное, замутняющее разум и интеллект. Некоторые группы исследователей утверждали, что эмоции опускают нас до уровня животных. Но на самом деле, это совершенно верно, потому что, как мы увидим далее, эмоции (не столько сами по себе, сколько та система, которую они активируют) помогают нам выжить.

Эмоции были определены как взаимосвязанные ответные реакции, вызываемые ситуациями награды и наказания. Награды, например, способствуют реакциям (удовлетворение, комфорт, благополучие и т.д.), которые привлекают животных к адаптивн ым стимулам.

Функции лимбической системы, не связанные с эмоциями

Как и следовало ожидать, память – это ещё одна важная функция, необходимая нам для выживания. Хотя существуют и другие типы памяти, эмоциональная память относится к стимулам или ситуациям, которые являются жизненно важными. Миндалина, префронтальная кора головного мозга и гиппокамп участвуют в процессах приобретения, поддержания и исчезновения фобий из нашей памяти. Например, боязнь пауков, которая присутствует у людей, чтобы в конечном итоге облегчить им выживание.

Лимбическая система также контролирует пищевое поведение, аппетит и работу обонятельной системы.

Клинические проявления. Нарушения в работе лимбической системы

1- Деменция

2- Тревожность

Расстройства тревожности являются результатом нарушений в регуляции активности миндалины. В научной литературе подробно описана цепь страха, в которой задействованы миндалина, префронтальная кора и передняя часть поясной извилины головного мозга. (Cannistraro, 2003).

3- Эпилепсия

Эпилепсия может проявляться как следствие изменений в лимбической системе. Височная эпилепсия является наиболее распространённой у взрослых, и происходит в результате склероза в гиппокампе. Есть мнение, что этот тип эпилепсии связан с дисфункцией на уровне лимбической системы.

4- Аффективные расстройства

Нейропсихологический тест CogniFit на риск присутствия депрессии

5- Аутизм

Аутизм и синдром Аспергера ведут за собой изменения в социальных аспектах. Некоторые структуры лимбической системы, такие, как поясная извилина и миндалина, претерпевают негативные изменения при этих заболеваниях.

Перевод Александры Дюжевой

Примечания:

Rajmohan, V., y Mohandas, E. (2007). The limbic system. Indian Journal of Psychiatry 49 (2):132-139

Maclean PD. The triune brain in evolution: Role in paleocerebral functions. New York: Plenum Press; 1990

Источник

Общий тонус организма сон и бодрствование регулирует лимбическая система

Наименее понятной частью лимбической системы является кольцо коры большого мозга, называемое лимбической корой, которая окружает подкорковые лимбические структуры. Эта кора функционирует как передаточная зона для проведения сигналов от остальной коры мозга в лимбическую систему, а также в противоположном направлении. Следовательно, лимбическая кора фактически функционирует как мозговая ассоциативная зона для регуляции поведения.

Стимуляция различных зон лимбической коры не дает каких-либо реальных представлений об их функциях. Однако, что справедливо и для многих других частей лимбической системы, при стимуляции специфических участков лимбической коры можно вызвать практически все поведенческие реакции. Кроме того, удаление некоторых областей лимбической коры вызывает следующие постоянные изменения в поведении животных.

Анатомия лимбической системы, которая на рисунке представлена темно-розовой областью

а) Удаление передней височной коры. При двустороннем удалении передней височной коры почти наверняка удаляют и миндалины (синдром Клюве-ра-Бьюси). У животного развивается повышенная поведенческая активность: оно исследует любые объекты, проявляет интенсивное сексуальное влечение по отношению к несоответствующим животным или даже неживым объектам и теряет какой-либо страх, т.е. развивается покорность (приручаемость).

б) Удаление задней части орбитофронтальной коры. Двустороннее удаление задней части орбитофронтальной коры часто вызывает у животного бессонницу, связанную с развитием интенсивного моторного беспокойства, т.е. животные не могут спокойно сидеть на месте, почти постоянно находясь в движении.

в) Удаление передних отделов поясных и подмозолистых извилин. Передние отделы поясных и подмозолистых извилин являются частями лимбической коры, которые связывают префронтальную кору большого мозга и подкорковые структуры лимбической системы. Двустороннее разрушение этих извилин освобождает центры ярости перегородки и гипоталамуса от тормозного влияния пре-фронтальной коры. Следовательно, животное может стать злобным и гораздо более склонным к приступам ярости, чем в норме.

г) Вывод. Пока нет никакой другой информации, самым лучшим, вероятно, будет констатировать, что корковые регионы лимбической системы занимают промежуточное связующее положение между функциями специфических областей коры большого мозга и функциями подкорковых лимбических структур для регуляции разных форм поведения. Так, в передней височной коре особо представлены вкусовые и обонятельные поведенческие ассоциации. В парагиппокампальных извилинах существует тенденция к формированию сложных слуховых ассоциаций, а также сложных мыслительных ассоциаций, исходящих из области Вернике задней височной доли. Есть все основания полагать, что в средней и задней поясной коре осуществляются сенсомоторные поведенческие ассоциации.

Физиология сна

Каждый из нас знает о множестве разных состояний мозговой активности, включая сон, бодрствование, чрезмерное возбуждение или даже разное настроение, например оживление, депрессию, страх. Все эти состояния связаны с разными активирующими и тормозящими влияниями, которые обычно генерируются в пределах самого мозга.

а) Сон. Сон — это бессознательное состояние, из которого человека можно вывести с помощью сенсорных или других стимулов. Этим сон отличается от комы, при которой больного нельзя разбудить. Существуют разные стадии сна: от очень поверхностного до очень глубокого. Ученые, изучающие сон, делят его также на два совершено разных типа, каждый из которых имеет свои отличительные признаки.

Разные типы мозговых волн нормальной электроэнцефалограммы

б) Два типа сна. В течение каждой ночи человек проходит через стадии двух типов сна, чередующихся друг с другом:

(1) медленноволновой сон, во время которого регистрируются мозговые волны очень высокой амплитуды и очень низкой частоты, что мы обсудим далее;

(2) сон с быстрым движением глаз (Rapid Eyes Movements — REM-сон); во время этого типа сна отмечаются быстрые движения глаз, несмотря на то, что человек спит.

Основную часть времени занимает медленноволновой сон. Это глубокий безмятежный сон, в который погружается человек в течение первого часа после многочасового бодрствования. REM-сон возникает эпизодически (примерно через каждые 90 мин) и занимает около 25% времени сна молодого человека. Этот тип сна не столь безмятежен и обычно сопровождается яркими сновидениями.

в) Медленноволновой сон. Большинству из нас станут понятны особенности глубокого медлен-новолнового сна при воспоминании о глубоком сне, в который мы погружаемся в течение первого часа после суточного бодрствования. Этот очень спокойный сон сопровождается уменьшением тонуса периферических сосудов и подавлением многих других вегетативных функций организма. Например, на 10-30% снижается артериальное давление, частота дыхания и величина основного обмена.

Медленноволновой сон часто называют сном без сновидений, но иногда в эту фазу сна бывают сновидения, даже кошмары, однако они не запоминаются. Это значит, что во время медленной фазы сна не происходит консолидация снов в памяти.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Источник

Лимбическая система

Структуры, связанные с лимбической системой, расположены во внутренней части височной доле мозга: gyrus hippocampalis, рострально переходящие в uncus и включающие в себя амигдал и гиппокамп, участвуют в регуляции функций вегетативной нервной системы, аффективной сферы. Этим участкам мозга также приписывают ответственность за побуждения и мотивацию, память и возможность обучения.

Лимбическая система мозга, как известно, связана с эмоциональной сферой человека, ее повреждение при шизофрении вполне допустимо, учитывая колебания настроения, маниакальные состояния, депрессию и ажиатацию, наблюдаемые при этом заболевании.

Возможно, при шизофрении страдают не все компоненты лимбической системы в равной степени, однако в строении нейронов, входящих в эту систему, могут иметь место более тонкие морфологические изменения. Некоторые, но все же отличные из этих изменений в ряде случаев были обнаружены у больных, страдающих биполярным аффективным расстройством.

Результаты многих исследований при шизофрении показывают уменьшение плотности нейронов в области гипоталамуса, комплекса миндалина — гиппокамп и парагиппокампальной извилины.

Размеры парагиппокампальной извилины и энторинального кортекса, согласно K. Prasad et al. (2004), обнаруживают определенную корреляцию с выраженностью бреда и психотической симптоматики при шизофрении. По мнению исследователей, эти структуры мозга играют важную роль в регуляции процессов, связанных с памятью.

Обнаружено сокращение размеров и изменение формы нейронов в гиппокампе, гиппокампальной извилине и энторинальной области коры мозга (Bogerts B., 1993).

Гиппокамп

В исследовании C. McDonald et al. (2006) было выявлено уменьшение объема правого и левого гиппокампа, 2,47 мл и 2,50 мл, против 2,54 мл и 2,61 мл у здоровых лиц, что соответствует примерно уменьшению объема этой структуры мозга примерно на 6%.

Некоторые авторы отмечают, что уменьшение объема гиппокампа, как части лимбической системы, заметно уже после первого психотического эпизода, однако, по мнению других исследователей, эти изменения фиксируются и до манифестации шизофрении и прогрессируют после ее начала. Отметим, что у родственников больных шизофренией также можно выявить уменьшение объема гиппокампа и амигдала.

При шизофрении нарушено функционирование амигдала, этот факт обнаруживается при исследовании больных шизофренией с помощью метода вызванных потенциалов (Р300).

В гиппокампе больных шизофренией при уменьшении объема нейронов, «разряженности» их взаиморасположения обнаружено увеличение числа патологически измененных миелинизированных аксонов с истонченными миелиновыми оболочками, набухшими периоксанальным глиальным отростком и сморщенным аксоном. Пропорция этих волокон в общем числе миелинизированных аксонов и их численная плотность при шизофрении в 2 раза больше, чем в контрольной группе. В то же время известно, что патологические и репаративные изменения аксонов зависят от реакции, окружающих их клеток микроглии (Коломеец Н.С., 2007).

Своеобразные нарушения памяти, в первую очередь рабочей, при шизофрении, сказывающиеся на трудностях обучения лиц, страдающих этой болезнью могут указывать на вовлечение гиппокампа в патологический процесс.

По данным Shenton et al. (2001), объемы медиальных отделов височных долей, обычно включающих в себя гиппокамп и миндалевидное тело, значительно сокращены в своих размерах. Эти изменения были отмечены у 70% больных шизофренией.

Миндалевидные ядра

В серии аутопсий головного мозга больных шизофренией не выявлено существенного увеличения объема миндалевидных ядр (Steven A. et al., 2002). Однако, данные полученные при помощи МРТ, в настоящее время относятся к достаточно грубым методам изображения, не говоря уже о КТ и по сравнению с аутопсией могут быть менее достоверными.

В сравнительном обзоре Wright et al (2000), изучавшим размеры 44 областей мозга при шизофрении, было отмечено, что миндалины левого и правого полушарий сокращены в своем объеме на 10% и это заметно в большей степени, чем сокращение обема остальных участков мозга. Потеря серого вещества миндалевидного тела и изменение формы последнего так же были доказана с помощью тех исследований, которые обращали внимание на показатели желудочко-мозгового индекса. В то же время многие авторы отмечают методологические трудности исследования миндалевидного тела лимбической системы больных шизофренией.

Источник