Nigrostriatal yol - Nigrostriatal pathway
| nigrostriatal yol | |
|---|---|
 Nigrostriatal yol (Sol ve Sağ kırmızı).
| |
 Nigrostriatal yol, burada masmavi renkle gösterilmiştir ve substantia nigra'yı dorsal striatum ile birleştirir.
| |
| Anatomik terminoloji |
Nigrostriatal yolun iki taraflı bir olan dopaminerjik yolun bağlayan beyinde ciddi nigra pars kompakta ile orta beyinde (SNc) dorsal striatumda (yani kaudat nükleus ve putamende ön beyinde). Beyindeki dört ana dopamin yolundan biridir ve bazal ganglion motor döngüsü adı verilen bir sistemin parçası olarak hareket üretiminde kritik öneme sahiptir . Dopaminerjik akson terminalleri bu yol açma dopamin nöronları olduğu üzerine sinaps GABAerjik striatum bulunan da dikenli projeksiyon nöronları (SPN'lerin) olarak bilinen orta spinal nöronların (MSNs).
SNc'deki dopaminerjik nöronların dejenerasyonu, Parkinson hastalığının ana patolojik özelliklerinden biridir ve dopamin işlevinde belirgin bir azalmaya ve Parkinson hastalığının hipokinezi , titreme , katılık ve postural dengesizlik dahil semptomatik motor eksikliklerine yol açar .
Anatomi
Substantia nigra pars compacta ve dorsal striatum arasındaki bağlantı dopaminerjik aksonlar aracılığıyla sağlanır.
Substantia nigra pars kompakta (SNc)
Siyah madde ventral bulunan orta beynin her yarımkürenin. Pars compacta (SNc) ve pars reticulata (SNr) olmak üzere iki ayrı bölümü vardır . Pars compacta içeren dopaminerjik nöronların gelen A9 hücre grubu olduğu formlar, nigrostriatal yolun, edilene dopamin sağlayarak striatum , röleler bilgi bazal ganglion . Buna karşılık, pars reticulata çoğunlukla GABAerjik nöronları içerir .
SNc, SNr'yi örten ve mezolimbik dopamin yolunu oluşturan ventral tegmental alandaki (VTA) A10 dopaminerjik nöron grubunun lateralinde yer alan ince bir hücre bandından oluşur . SNc, insan beyni bölümlerinde kolayca görselleştirilebilir, çünkü dopamin nöronları , yaşla birlikte biriktiği bilinen nöromelanin adı verilen siyah bir pigment içerir . SNc'deki dopaminerjik hücre gövdeleri, insan SNc'sinde yaklaşık 200.000 ila 420.000 dopamin hücresi ve fare SNc'sinde 8.000 ila 12.000 dopamin hücresi ile yoğun bir şekilde paketlenir. Bu dopamin hücre gövdeleri, kimyasal olarak tanımlanmış iki katmandan birine yerleştirilmiştir. Üst tabaka (ya da bu sırt katmanı) olarak adlandırılan bir bağlayıcı protein içeren kalbindin -D28K arabellek kalsiyum çok yüksek ya da toksik olduğunda hücre içindeki seviyeleri. Alt katmandaki (veya karın katmanındaki ) dopamin hücreleri bu proteinden yoksundur ve Parkinson hastalığına benzer semptomlara neden olabilen nörotoksinlerin (örn. MPTP ) etkilerine karşı daha savunmasızdır . Dorsal katmanlı dopamin hücreleri pars compacta boyunca yatay olarak yayılan dendritlere sahipken ventral katmanlı dopamin hücrelerinde ventral olarak pars reticulata'ya uzanan dendritleri vardır.
dopaminerjik aksonlar
Aksonlar dopamin nöronları bir birincil dendrit ve proje yayılan ipsilateral ile (aynı yanda) iç yan ön beyin demeti sırt striatum. Dopamin hücre gövdesinin SNc içindeki anatomik lokalizasyonu ile dorsal striatumdaki sonlandırma alanı arasında kaba bir topografik korelasyon vardır. SNc'nin lateral kısımlarındaki dopaminerjik hücreler, esas olarak striatumun lateral ve kaudal (arka) kısımlarına projekte olurken, medial SNc'deki dopamin hücreleri, medial striatuma projekte olur. Ek olarak, dorsal katmandaki dopamin hücreleri ventromedial striatuma projekte olurken, ventral katman nöronları dorsal kaudat çekirdeğe ve putamenlere projekte olur. Genel olarak, dorsolateral striatuma daha yüksek bir dopaminerjik girdi yoğunluğu vardır.
Her bir dopamin nöronu, bir sıçandaki striatal hacmin %6'sını innerve edebilen son derece büyük bir miyelinsiz aksonal arborizasyona sahiptir. Tüm SNc dopamin hücreleri , striatumun hem striozoma (veya yama) hem de matris nörokimyasal bölümlerine yansıtılsa da , bir dorsal katmanlı nöronun aksonal bölgesinin çoğu matris bölmesindeyken, ventral katmanlı nöronların aksonal alanının çoğunluğu içeridedir. striozomlar. Nigrostriatal dopamin aksonları, diğer beyin bölgelerine yansıyan akson kollaterallerine de yol açabilir. Örneğin, bazıları, SNc nigrostriatal dopamin aksonları, pedunculopontin çekirdeğe , ventral paladyuma , subtalamik çekirdeğe , globus pallidus , amigdala ve talamusa akson teminatları gönderir .
Korteksin dopaminerjik innervasyonunun çoğu bitişik VTA dopamin nöronlarından gelse de, az sayıda SNc dorsal katmanlı dopamin nöronu da doğrudan kortekse yansır.
dorsal striatum
Dorsal striatum subkortikal bölgesinde bulunan ön beyin . Primatlarda ve diğer memelilerde , iç kapsül adı verilen beyaz madde yolunun ön kolu ile iki kısma ayrılır: kaudat çekirdek ve putamen . Kemirgenlerde, iç kapsül, kaudat ve putamen ayrılmadığı, ancak kaudat putamen (CPu) adı verilen büyük bir varlık oluşturacak şekilde zayıf bir şekilde gelişmiştir. Dorsal striatumdaki hücrelerin çoğunluğu (yaklaşık %95'i), dikenli projeksiyon nöronları (SPN'ler) olarak da bilinen GABAerjik orta dikenli nöronlardır (MSN'ler). Bu MSN'lerin yaklaşık yarısı dopamin D1 reseptörleri içerir ve doğrudan bazal gangliyon yolunu oluşturmak için doğrudan substantia nigra'ya yansır , diğer yarısı ise globus pallidus ve subtalamik çekirdek yoluyla dolaylı olarak substantia nigraya yansıyan dopamin D2 reseptörlerini eksprese eder . dolaylı yol bazal ganglion arasında. Hücrelerin geri kalan %5'i , ya kolinerjik nöronlar ya da çeşitli GABAerjik nöron tiplerinden biri olan internöronlardır . Bu internöronların aksonları ve dendritleri striatum içinde kalır.
Kaudat çekirdek ve putamen, serebral korteksin tüm alanlarından uyarıcı bilgiler alır . Bu glutamaterjik girdiler genellikle topografik olarak düzenlenir, öyle ki putamen büyük ölçüde sensorimotor korteksten bilgi alırken, kaudat çekirdek büyük ölçüde asosiasyon korteksinden bilgi alır. Ek olarak, dorsal striatum, talamus gibi diğer beyin yapılarından uyarıcı girdiler ve hipokampus ve amigdaladan küçük uyarıcı girdiler alır .
Dorsal striatum, daha yüksek asetilkolinesteraz ve kalbindin-D28K içeren bir matris bölmesine gömülü yoğun μ-opioid reseptörü boyaması sergileyen striozomlar (yamalar olarak da bilinir) adı verilen nörokimyasal olarak tanımlanmış bölmeler içerir .
Nigrostriatal yolun dopaminerjik akson terminalleri , dorsal striatumdaki GABAerjik MSN'lerle sinaps yapar. Hücre gövdesi ve dendritik şaft bölgelerinde sinapslar oluştururlar, ancak çoğunlukla aynı dendritik dikenlerin başlarına glutamaterjik girdi alan dendritik dikenlerin boyunlarında sinapslar oluştururlar .
İşlev
Nigrostriatal yolun ana işlevi, bazal ganglion motor döngüleri yoluyla istemli hareketi etkilemektir . Mezolimbik ve mezokortikal dopaminerjik yolların yanı sıra nigrostriatal dopamin yolu da biliş , ödül ve bağımlılık dahil olmak üzere diğer beyin fonksiyonlarını etkileyebilir . Nigrostriatal dopaminerjik nöronlar, nöronal ateşleme aktivitesinin tonik ve fazik paternleri sergiler. Bu, dorsal striatumdaki akson terminallerinden ve ayrıca hücre gövdesinden (soma) ve SNc ve SNr'deki dendritlerden farklı dopamin salınımı modellerine yol açabilir. Nigrostriatal yoldaki bazı aksonlar dopamin salınımının yanı sıra GABA'yı da birlikte serbest bırakabilir.
Nigrostriatal yol , hareketi doğrudan hareket yolu ve dolaylı hareket yolu olmak üzere iki yoldan etkiler .
Doğrudan hareket yolu
Direkt yolu katılır istediği hareketlerin kolaylaştırılması . Kaudat çekirdekte ve putamen sinapstaki orta dikenli nöronları içeren dopamin D1 reseptöründen gelen projeksiyonlar , substantia nigra pars reticulata ve globus pallidusun (GPi) iç segmentindeki tonik olarak aktif GABAerjik hücrelere ve daha sonra talamusa yansır. Striatonigral / striatoentopeduncular ve nigrotalamik yollar inhibitör olduğundan, direkt yolun aktivasyonu talamus ve motor korteks tarafından oluşturulan hareket üzerinde genel bir net uyarıcı etki yaratır.
Dolaylı hareket yolu
Dolaylı yol katılır istenmeyen hareketini bastırmak . Kaudat çekirdekte ve putamen sinapstaki orta dikenli nöronları içeren dopamin D2 reseptöründen gelen projeksiyonlar, daha sonra uyarıcı subtalmik çekirdek (STN) yoluyla substantia nigra pars retikulataya yansıyan, globus pallidus'un (GPe) dış segmentindeki tonik olarak aktif GABAerjik hücreler üzerinde sinaps yapar. . Striatopolidal ve nigrotalamik yollar inhibitör olduğundan, ancak subtalamik-nigra yolu uyarıcı olduğundan, dolaylı yolun aktivasyonu talamus ve motor korteks tarafından hareket üzerinde genel bir net inhibitör etki yaratır.
Klinik önemi
Parkinson hastalığı
Parkinson hastalığı , başlıca hipokinezi , rijidite, titreme ve postural dengesizlik gibi ciddi motor problemlerle karakterizedir . Nigrostriatal yoldaki dopamin nöronlarının kaybı, Parkinson hastalığının ana patolojik özelliklerinden biridir. Substantia nigra pars compacta ve putamen-kaudat kompleksindeki dopamin üreten nöronların dejenerasyonu, nigrostriatal yolda dopamin konsantrasyonlarının azalmasına yol açarak fonksiyon ve karakteristik semptomlarda azalmaya yol açar. Hastalığın semptomları tipik olarak, dopamin fonksiyonunun %80-90'ı kaybolana kadar kendini göstermez.
Levodopa kaynaklı diskinezi
Levodopa kaynaklı diskineziler (LID), Parkinson tedavisi L-DOPA'nın uzun süreli kullanımı ile ilişkili, istemsiz hareket ve kas kasılmaları ile karakterize bir komplikasyondur . Bu bozukluk, 9 yıllık tedaviden sonra hastaların %90'ında ortaya çıkar. Hastalarda L-DOPA kullanımı, nigrostriatal dopamin projeksiyonlarının kesintiye uğramasına ve ayrıca bazal ganglionlardaki post-sinaptik nöronlarda değişikliklere yol açabilir.
Şizofreni
Presinaptik dopamin metabolizması şizofrenide değişmiştir .
Diğer dopamin yolları
Diğer ana dopamin yolları şunları içerir: