A KISAGY NEUROANATÓMIÁJA Prof. Dr. Mihály András 2016. szeptember 22. 1
A CEREBELLUM HELYZETE Cisterna quadrigeminalis Cisterna 2 cerebellomedullaris
A CEREBELLUM (CE) RADIOLÓGIAI ÁBRÁZOLÁSA. A NYILAK A TENTORIUM CEREBELLI-T JELZIK. A KISAGY FELETT ÉS ALATTA IS LIKVOR CISZTERNÁK VANNAK (PIROS NYILAK). Cisterna quadrigeminalis Cisterna cerebellomedullaris 3
Anatómiai alapfogalmak I. 1. Hemispherium cerebelli (tíz lobulus). 2. Vermis cerebelli (10 lobulus; arbor vitae). 3. Lobus, lobulus, folium, fissurae prima et posterolateralis, fissura horizontalis. 4. Cortex cerebelli, medulla cerebelli, commissura cerebelli. 5. Pedunculi cerebellares (superior, medius, inferior). 6. Tonsilla cerebelli (lobulus IX), mint gyakorlati szempontból legfontosabb féltekei lobulus: mert összenyomhatja a nyúltvelőt, ha növekszik az intracranialis nyomás. 7. Vallecula cerebelli: a hemispheriumok alsó felszínei által alkotott bemélyedés, melyben a falx cerebelli található. 4
Anatómiai alapfogalmak II. 1. A mély kisagyi magvak: páros képletek (a kisagy efferensei belőlük erednek). 2. Nucleus dentatus: legnagyobb, az oliva inferiorhoz hasonló, a hemispheriumok mélyén található. 3. Nucleus emboliformis 4. Nucleus globosus 5. Nucleus fastigii Nucleus interpositus 5
AGYTÖRZS ÉS KISAGY SAGITTALIS METSZETE (Weigert-féle myelin festés) ARBOR VITAE CEREBELLI thalamus BASIS PONTIS Oliva inferior 6
Vermis lobulusai I-X (nyíl: fissura prima) (a lobulusok nevét nem kell tudni) Folium, Tuber (VII) Declive (VI) (simplex) Culmen (IV,V) Pyramis Uvula Centralis (II,III) Lingula Nodulus 7
A KISAGY VENTRALIS FELSZÍNE ÉS AZ AGYTÖRZS AZ AGYIDEGEKKEL Tonsilla cerebelli 8
A KISAGY DORSALIS FELSZÍNE ME: nyúltvelő CS: colliculus superior CI: colliculus inferior V: vermis H: hemispherium Lqp: lobulus quadrangularis posterior Lss: lobulus semilunaris superior 1: fissura prima 2: fissura horizontalis 9
KÖZÉPSŐ- ÉS ALSÓ KISAGYKAROK (PCM, PCI) FIP: fossa interpeduncularis PCI: pedunculus cerebellaris inferior PCM: pedunculus cerebellaris medius T: tonsilla cerebelli 1: oliva 2: pyramis 3: sulcus basilaris 4: VII, VIII 5: V F: flocculus Fissura posterolateralis 10
Anatómiai és funkcionális felosztás Lobus anterior, lobus posterior, lobus flocculonodularis (fissura prima, fissura posterolateralis választja el őket). Paleocerebellum: lobus anterior + pyramis et uvula vermis. Archicerebellum: lobus flocculonodularis Neocerebellum: lobus posterior (kiv. pyramis et uvula vermis). Spinocerebellum: nagyjából a lobus anterior (még a lobulus quadrangularis posterior egy kis része és a pyramis). Vestibulocerebellum: lobus flocculonodularis. Pontocerebellum: a lobus posterior (vagyis a cerebellum legnagyobb része). 11
A kisagykéreg kapcsolatai szerinti felosztása. Spinocerebellum Afferensei a spinocerebellaris pályák. Pontocerebellum Afferensei a pontocerebellaris pályák. Vestibulocerbellum Afferensei a vestibularis magokból jönnek. A mély kisagyi magok ezekhez a rendszerekhez tartoznak. 12
A spinocerebellaris és trigeminocerebellaris afferensek szomatotópia szerint vetülnek a kisagykéregbe: a spinocerebellum területére, a pyramis és lobulus biventer területeire. 13
Ezek a kisagyi afferensek feldolgozatlan szenzoros információt hoznak Tractus spinocerebellaris posterior (Flechsig): alsó testfél mechanoszenzoros és proprioceptív. PCI Tractus spinocerebellaris anterior (Gowers): alsó testfél mechanoszenzoros és proprioceptív. PCS Tractus cuneocerebellaris: felső testfél mechanoszenzoros és proprioceptív. PCI Tractus trigeminocerebellaris: fej mechanoszenzoros és proprioceptív. PCI Tractus vestibulocerebellaris: vestibularis afferensek. PCI 14
Ezek a kisagyi afferensek feldolgozott poliszenzoros információt hoznak Tractus pontocerebellaris: a nuclei pontisból eredő nagy keresztezett pálya. A nuclei pontis neuronjain a neocortexből eredő corticopontin axonok végződnek (frontalis, parietalis, occipitalis és temporalis lebenyekből: szomatoszenzoros, vizuális, auditív feldolgozott érző információk és motoros információk). PCM Rövidítések a pályáknál: PCS pedunculus cerebellaris superior; PCM pedunculus cerbellaris medius; PCI pedunculus cerebellaris inferior 15
A PONTOCEREBELLARIS AXONOK A KÉK TERÜLETEKEN VÉGZŐDNEK ÉS LÁTHATÓ, HOGY VIZUÁLIS ÉS HALLÓKÉRGI INFORMÁCIÓT IS HOZNAK 16
Ezek a kisagyi afferensek modulálják a kisagykéreg működését Tractus olivocerebellaris: kúszórostokkal végződő pálya az oliva inferiorból, mely a kisagykéreg aktivitását befolyásolja. PCI Tractus reticulocerebellaris: többek között modulatorikus noradrenerg és szerotoninerg axonok az agytörzsi formatio reticularisból. PCI, PCM 17
Nuclei cerebellares: a kisagy efferensei a kisagyi magokból indulnak ki Nucleus dentatus: a kisagy fő efferensei innen erednek (dentatorubralis és dentatothalamikus efferens pályák indulnak innen). Nucleus fastigii: izomtónus- és vestibularis reguláció (a vestibularis magokhoz és formatio reticularishoz ad efferenseket). Nucleus globosus: efferensek az oliva inferiorhoz és formatio reticularishoz. Nucleus emboliformis: efferensek a nucleus ruberhez és thalamushoz. A magok excitatorikus neuronokat és GABAerg interneuronokat tartalmaznak. A Purkinje-sejtek axonjai ezeken a neuronokon végződnek. A kisagy afferensei (moharostok és kúszórostok) kollaterálisokat adnak a kisagyi magokba, mielőtt a kisagykéregben végződnek. 18
A KISAGYI FOLIUM: CORTEX NEURONJAI CAJAL EREDETI RAJZÁN a: Purkinje-sejt b: kosársejt f: Golgi-sejt g: szemcsesejt n: kúszórostok h: moharostok A: molekuláris réteg B: granuláris réteg C: fehérállomány i: paralel rostok m: asztrocita j: Bergmann-féle glia 19
PURKINJE SEJT (transzmitter: GABA) GOLGI SEJT (transzmitter: GABA) Mindkét rajzon az axont a jelöli (Cajal rajzai) 20
Kisagykéreg számokban (1 mm 3 szövetben) 500 Purkinje-sejt (GABA) 600 kosársejt (GABA) 50 Golgi-sejt (GABA) 3 000 000 szemcsesejt (glutamát) 600 000 kisagyi glomerulus (glutamát) A kisagykéreg területe kb. 2000 cm 2 21
m gr Patkány cerebellum cortex aldolase C immunhisztokémiai kimutatása (4x). Látható, hogy a Purkinje-sejtek (nyilak) festődő csoportjai csíkokra osztják a kisagykérget. Az aldolase C-pozitív neuronok a nagyobb aktivitású Purkinje-sejt csoportokat jelzik. Ezeket a Purkinje-sejteket erősebb aktivitású kúszórostok innerválják. A metszet frontalis síkban készült, nemcsak a vermist, hanem a féltekék medialis részét is mutatja (m: molekuláris réteg; gr: granularis réteg). (Krisztinné Péva Beáta anyagából) 22
SAGITTALIS SÍK PURKINJE-SEJTEK G ST G: KOLLATERÁLIS GÁTLÁS KOSÁRSEJT ÁLTAL ST: STIMULÁCIÓ AFFERENSEK ÁLTAL Zöld szín: szemcsejtek és axonjaik, a parallel rostok Piros nyíl: moharost felől érkező excitáció Kék vonal: a kúszórost (oliva inferiorból) KOSÁRSEJTEK F O L I U M PARALEL-ROSTOK Moharost-modul OLIVO- CEREBELLÁRIS MODUL [KÚSZÓROST] KÚSZÓROST MOHAROST 23
SZEMCSE DENDRIT GOLGI AXON GOLGI DENDRIT SZEMCSE DENDRIT Kisagyi glomerulus fantáziaképe (Szentágothai) MOHAROST 24
Kisagyi transzmitterek Gátlósejtek fő transzmittere a gammaaminovajsav (GABA): Purkinje-sejt, kosársejt, Golgi-sejt. Szemcsesejtek excitatorikus hatásúak glutaminsavval működnek. Moharostok: glutaminsav és acetilkolin. Kúszórostok: glutaminsav. 25
VESTIBULARIS INFORMÁCIÓ KISAGYI FELDOLGOZÁSA BELSŐ FÜL MACULÁK, CRISTÁK GANGLION VESTIBULARE VESTIBULARIS MAGOK KISAGYKÉREG TRACTUS VESTIBULOSPINALIS FASCICULUS LONGITUDIONALIS MEDIALIS A vestibularis információ útja: a belsőfülben lévő primer szenzoros neuronok (ganglion vestibulare) centrális nyúlványai az agytörzsi vestibularis magokon végződnek. A második neuron a pedunculus cerebellaris inferioron át a kisagykéregbe kerül. A feldolgozott vestibularis információ visszakerül a vestibularis magrendszerbe (részben direkt Purkinje-axonok, részben a nucleus fastigii neuronjai révén). A vestibularis magokból (elsősorban a lateralis magból) két pálya indul, amelyek motoros funkciókat tudnak befolyásolni: a tractus vestibulospinalis a gerincvelőbe, a fasciculus longitudinalis medialis a szemmozgató agyidegek magjaihoz. 26
SPINOCEREBELLARIS PÁLYÁK KISAGYKÉREG NUCLEUS DENTATUS, INTERPOSITUS NUCLEUS RUBER TRACTUS RUBROSPINALIS A spinocerebellaris információ visszakerül a gerincvelőbe, ahol motoneuron- 27 funkciók regulációjában vesz részt (flexor tónus szabályozása).
PONTOCEBELLARIS PÁLYA NUCLEI PONTIS KISAGYKÉREG NEOCORTEX MINDEN LEBENYE NUCLEUS DENTATUS A kisagy részt vesz az akaratlagos mozgások tervezésében, indításában és időzítésében a mellékelt kapcsolatrendszerek révén. MOTOROS THALAMUS NEOCORTEX MOTOROS AREÁK TRACTUS CORTICOBULBARIS TRACTUS CORTICOSPINALIS A corticopontin pályák erősen feldolgozott polysensoros információt szállítanak tudósítva a kisagyat a neocortex állapotáról. A motoros cortex így a kisagyi információkat is figyelembe véve, hajtja végre az akaratlagos mozgástervet. 28
A kisagyi efferensek konkrét hatásai a mozgásszabályozásban (példák): ezek indirekt szabályozó hatások, mert a kisagy nem küld pályát a motoros idegsejtekhez. Pedunculus cerebellaris superior nucleus ruber tractus rubrospinalis flexor tónus erősítése. Pedunculus cerebellaris superior motoros thalamus motoros neocortex piramispálya. Direkt Purkinje-axon efferensek (PCI) a vestibularis magokhoz tractus vestibulospinalis extensor tónus erősítése (antigravitációs izmok). 29
A kisagy funkciói I. Izommozgások, testtartás és izomtónus szabályozása. Vestibuláris információk beépítése a mozgás szabályozásába (fej mozgásai, szemmozgások). A kisagyba érkező perifériás szomatoszenzoros információ és az agykéregből érkező feldolgozott szenzoros és motoros információk összehasonlítása, és beépítésük a mozgás szabályozásába. 30
A kisagy funkciói II. Neocerebellum: mozgás tervezés, indítás, időzítés. Vestibulocerebellum: egyensúly kontrollja, vestibularis reflexek (pl.: optokinetikus nystagmus). Spinocerebellum: a törzs és a végtagok mozgáskontrollja és izomtónus szabályozás. 31
FUNKCIONÁLIS MRI A JOBB KÉZ UJJAINAK ISMÉTLŐDŐ MOZGÁSAI KÖZBEN: LÁTSZIK A GYRUS PRECENTRALIS, POSTCENTRALIS ÉS A KISAGY LOBUS ANTERIORJÁNAK TARTÓS AKTIVÁLÓDÁSA (forrás: Gray s Anatomy, 2008) 32
Kisagyi tünetek 1. Ataxia: a mozgás koordinációjának hiánya (az ataxia a cerebellum lézió oldalán észlelhető). 2. Intenciós tremor: a célvezérelt mozgás során, a célhoz közeledve a remegés erősödik. 3. Izomgyengeség (hypotonia): izomtónus csökkenése. 4. Járászavar: a járás botladozó és széles alapú. 5. Egyensúlyzavar. 6. Kóros szemmozgások. 7. Beszédzavar (skandáló beszéd, dadogás). 33
Kisagy vérellátása Arteria inferior posterior cerebelli (uvula, tonsilla, flocculonodularis lebeny). Arteria inferior anterior cerebelli (lobus posterior alsó felszíne, mély kisagyi struktúrák nucleus dentatus). Arteria superior cerebelli (lobus anterior és lobus posterior felső felszíne, mély kisagyi struktúrák). Vénái a vena magna cerebri-be, a sinus transversusba és a sinus rectusba ömlenek. 34
35
Képek forrása Standring S (Ed): Gray s Anatomy. Churchill- Livingstone, 2008. Réthelyi M, Szentágothai J: Funkcionális anatómia. Medicina, 2013. Mihály A.: Anatomia essentialis III. Jegyzet. Haines: Neuroanatomy. Williams and Wilkins, 1995. Szegedi Anatómiai Intézet Múzeuma és tudományos ábra gyűjteménye. 36