Серые колонны
| Серые колонны | |
|---|---|
 Поперечный разрез спинного мозга. Три серых столбца составляют заштрихованную область в форме бабочки. | |
| Подробности | |
| Идентификаторы | |
| латинский | серые колонны |
| ТА98 | А14.1.02.101 |
| ТА2 | 6063 |
| ФМА | 77867 |
| Анатомическая терминология | |
Серые столбцы представляют собой три области гребнеобразной массы серого вещества спинного мозга . [ 1 ] Эти области представлены в виде трех столбцов: переднего серого столбца , заднего серого столбца и латерального серого столбца , все из которых видны на поперечном сечении спинного мозга.
Передний серый столбик состоит из альфа-мотонейронов , гамма-мотонейронов и небольших нейронов, которые считаются интернейронами . [ 2 ] Он влияет на скелетные мышцы .
Задний серый столбец получает несколько типов сенсорной информации, касающейся осязания и ощущений, от рецепторов кожи, костей и суставов, включая тонкое прикосновение , проприоцепцию и вибрацию . [ нужна ссылка ] Он содержит тела клеток сенсорных нейронов второго порядка и их синапсы с псевдоуниполярными сенсорными нейронами первого порядка (тела клеток которых расположены внутри сенсорных ганглиев (также известных как ганглии дорсальных корешков) ).
Боковая серая колонна присутствует только в грудном отделе и верхних поясничных сегментах (T1-L2). Он содержит тела преганглионарных клеток вегетативной нервной системы и сенсорные релейные нейроны.
Структура
[ редактировать ]Передняя серая колонна
[ редактировать ]
Передний серый столб (также известный как передний рог спинного мозга и передний рог) широкий, округлой или четырехугольной формы. Его задняя часть называется основанием, а передняя — головкой, но они не отличаются друг от друга четко выраженной перетяжкой. Он отделен от поверхности спинного мозга слоем белого вещества, через который проходят пучки передних нервных корешков. В грудном отделе заднелатеральная часть передней колонны выступает латерально в виде треугольного поля, которое называется латеральной серой колонной . Он состоит из трех различных типов нейронов: двух типов нижних мотонейронов — больших альфа-мотонейронов и средних гамма-мотонейронов , а также мелких нейронов, которые считаются интернейронами . [ 2 ] Эти нейроны различаются как по своей морфологии , так и по способу соединения. [ 3 ] Они организованы так же, как мышцы, которые они иннервируют. [ 4 ]
Альфа-мотонейроны
[ редактировать ]Альфа-мотонейроны — это нижние мотонейроны , которые иннервируют экстрафузальные мышечные волокна , создавая силу в нервно-мышечных соединениях в начале мышечного сокращения . Они имеют большие клеточные тела и получают проприоцептивную информацию. [ 3 ] Было показано, что с возрастом их популяция сокращается, но не в размере. [ 2 ] Повреждение этих клеточных тел может привести к серьезной мышечной слабости и потере рефлексов, а также связано с БАС . [ 5 ] [ 6 ]
Гамма-мотонейроны
[ редактировать ]Гамма-мотонейроны иннервируют интрафузальные мышечные волокна , которые контролируют чувствительность мышечных веретен к растяжению. Их клеточные тела меньше, чем у альфа-мотонейронов, и они не получают проприоцептивной информации. [ 3 ] Было показано, что с возрастом их количество, но не размер, уменьшается. [ 2 ]
Маленькие нейроны
[ редактировать ]Физиология мелких нейронов переднего столба изучена недостаточно. Их эффекты могут быть как возбуждающими , так и тормозящими . Предполагается, что это интернейроны, и было показано, что с возрастом они уменьшаются в размерах, но не в количестве. [ 2 ]
Клиническое значение
Именно эти клетки поражаются при следующих заболеваниях: [ нужна ссылка ] – боковой амиотрофический склероз , спинальная и бульбарная мышечная атрофия , болезнь Шарко-Мари-Тута , прогрессирующая мышечная атрофия , все спинальные мышечные атрофии , полиомиелит и вирус Западного Нила .
Фармакологическое взаимодействие
Передний серый столб является мишенью для некоторых спазмолитических препаратов. Высвобождение норадреналина здесь (вызванное циклобензаприном ) уменьшает спазмы за счет иннервации (снижения нервной активности) альфа-мотонейронов посредством взаимодействия с гамма-волокнами . [ 7 ]
Задняя серая колонна
[ редактировать ]
Задний серый столб , также известный как задний (или дорсальный) рог спинного мозга, подразделяется на шесть слоев, известных как пластинки Рексада , в зависимости от типа сенсорной информации, отправляемой в каждый отдел. [ 8 ]
- Маргинальное ядро спинного мозга (I пластинка)
- Желатиновое вещество Роландо (табличка II)
- Собственно ядро (табл. 3, 4)
- V-образная пластинка позвоночника , шейка заднего рога. [ 9 ]
- VI спинальная пластинка , основание заднего рога.
Остальные четыре пластинки расположены в двух других серых столбцах спинного мозга.
Функция спинного рога заключается в обработке и интеграции сенсорной информации, поступающей от периферической нервной системы . Он получает сигналы от первичных афферентных волокон и модуляторных систем и проецируется на высшие центры мозга и мотонейроны . Схема спинного рога участвует в различных аспектах сенсорной обработки, включая распознавание, интеграцию и модуляцию ноцицептивных и неноцицептивных сигналов. Дисфункция контуров заднего рога связана с хронической болью и другими неврологическими расстройствами. [ 10 ] .
Пластинки I и II получают информацию от афферентных нейронов , которые ощущают ноцицепцию, температуру и зуд, пластинки III и IV отправляют информацию от нейронов, ощущающих механическое давление, а пластинки V и VI отправляют информацию от проприорецепторов. [ 11 ] Известно, что он является основной точкой передачи тактильных и ноцицептивных сообщений. [ 12 ] Задний рог также известен как частично слоистая структура, поскольку хорошо выражены только пластинки I и II.
Столбец также можно разделить по ноцицептивным и неноцицептивным ощущениям. Пластинки I и II важны для ноцицепции, пластинки III и IV не участвуют в ноцицепции, а пластинка V участвует как в ноцицепции, так и в неноцицепции. [ 13 ]
Функция спинного рога заключается в обработке и интеграции сенсорной информации, поступающей от периферической нервной системы . Он получает сигналы от первичных афферентных волокон и модуляторных систем и проецируется на высшие центры мозга и мотонейроны . Схема спинного рога участвует в различных аспектах сенсорной обработки, включая распознавание, интеграцию и модуляцию ноцицептивных и неноцицептивных сигналов. Дисфункция контуров заднего рога связана с хронической болью и другими неврологическими расстройствами.
Ламина I
[ редактировать ]Пластина I также известна как маргинальное ядро спинного мозга . Большинство нейронов проекции заднего столба расположены в пластинке I, однако большинство нейронов в этом слое являются интернейронами. [ 14 ] Основными областями, которые иннервируют эти нейроны, являются каудальный вентролатеральный мозговой слой (CVLM), ядро одиночного тракта (NTS), латеральная парабрахиальная область (LPb), периакведуктальное серое вещество (PAG) и некоторые области таламуса . [ 12 ] CVLM вызывает ноцицептивные и сердечно-сосудистые реакции. [ 15 ] NTS получает кардио-респираторные импульсы и влияет на рефлекторную тахикардию от вредной стимуляции. [ 16 ] LPb проецируется на миндалевидное тело и гипоталамус и участвует в эмоциональной реакции на боль. [ 17 ] PAG разрабатывает способы борьбы с болью и является основной целью анальгетиков . Он проецируется на другие части ствола мозга. [ 18 ] Ядра таламуса влияют на сенсорные и мотивационные аспекты боли. [ 19 ] Нейроны этой пластинки по морфологии различают на пирамидальные , веретенообразные и мультиполярные . [ 20 ]
Ламина II
[ редактировать ]Этот слой также известен как желатиновая субстанция Роландо и имеет самую высокую плотность нейронов. [ 21 ] Эти нейроны опосредуют активность ноцицептивных и температурных афферентных волокон. [ 4 ] Он почти полностью состоит из интернейронов, которые можно разделить по морфологии. В зависимости от формы дендритной структуры выделяют четыре основных морфологических класса: островковые, центральные, вертикальные и радиальные клетки. Интернейроны также можно разделить по их функции: возбуждающие или тормозные. Возбуждающие интернейроны выделяют глутамат в качестве основного нейромедиатора , а тормозные интернейроны используют ГАМК и/или глицин в качестве основного нейромедиатора. Нейроны этого слоя представляют собой только С-волокна и почти не содержат миелина . [ 22 ]
Пластины III и IV
[ редактировать ]Эти пластинки также известны как собственное ядро и содержат гораздо меньшую плотность нейронов, чем пластинка II. [ 21 ] По этим слоям разбросаны проекционные нейроны. [ 14 ] механочувствительные волокна А-бета . В этих слоях заканчиваются [ 13 ] Слои получают информацию от пластинки II, а также контролируют боль, температуру и грубое прикосновение. [ 4 ] Сюда передаются волокна С, которые контролируют ноцицепцию, температуру и сенсорную информацию от механорецепторов. [ 23 ]
Lamina V
[ редактировать ]Эта пластинка также известна как шейка задней колонны и получает информацию от механорецепторов и информацию об опасности от ноцицепторов. [ 23 ] В разных регионах у него разные нейроны. В медиальной области он содержит треугольные нейроны среднего размера, а в латеральной области — мультиполярные нейроны среднего размера. [ 21 ]
Ламина VI
[ редактировать ]Эта пластинка встречается только в шейном и поясничном отделах спинного мозга. Он получает афферентную информацию от мышечных волокон и суставов. [ 4 ]
Боковая серая колонна
[ редактировать ]Боковой серый столб , или боковой рог спинного мозга, является частью симпатической нервной системы и получает сигналы от ствола головного мозга , органов и гипоталамуса . Боковая колонна имеется только в грудном отделе и верхних поясничных сегментах. Боковой серый столбец содержит тела преганглионарных клеток вегетативной нервной системы и сенсорные релейные нейроны.
Клиническое значение
[ редактировать ]Было показано, что нейроны переднего столба поражаются боковым амиотрофическим склерозом (БАС). Количество крупных альфа-мотонейронов и средних гамма-мотонейронов было значительно снижено, а количество мелких нейронов было незначительно или сильно снижено в зависимости от типа БАС. [ 24 ]
Также было показано, что мышечная атрофия влияет на нейроны переднего столба. При мышечной атрофии регистрировали большую гибель крупных альфа-мотонейронов, средних гамма-мотонейронов и мелких нейронов. [ 25 ]
Повреждение латерального столба может привести к синдрому Горнера .
Множественная системная атрофия (MSA) также связана с боковым серым столбом. Было показано, что MSA снижает количество клеток в латеральном столбце более чем на 50%.
играет Задний столб важную роль в системе боли , это первый центральный релейный путь ноцицептивного пути. Афферентный нейрон первого порядка передает сенсорную информацию нейрону второго порядка в заднем роге. Аксон нейрона второго порядка, если это проекционный нейрон, а не интернейрон, то переходит к нейрону третьего порядка в таламусе . Таламус известен как «ворота в кору». Нейрон третьего порядка затем направляется в кору головного мозга . Афферентные нейроны представляют собой либо A-волокна, либо C-волокна. Волокна A миелинизированы, что обеспечивает более быструю передачу сигнала. Среди них есть волокна А-бета, которые работают быстрее и передают информацию о безболезненном прикосновении, и волокна А-дельта , которые медленнее и тоньше, чем волокна А-бета. Волокна С не миелинизированы и поэтому медленнее. [ 14 ] Волокна С, несущие ноцицептивные сигналы, можно разделить на два типа: волокна, содержащие нейропептиды , например вещество Р , и волокна, не содержащие нейропептидов. [ 26 ] Оба типа заканчиваются в очень разных областях. Непептидергические волокна С связаны с кожей, где они иннервируют эпидермис , тогда как пептидергические волокна С иннервируют другие ткани и более глубокие части кожи. [ 14 ]
Существует два основных типа ноцицептивных сигналов: сенсорные и аффективные.
сенсорный
[ редактировать ]Сенсорно-ноцицептивные сигналы предоставляют информацию о том, какой раздражитель (тепловой, механический и т. д.) воздействует на организм, а также указывает, где на теле находится раздражитель. Сенсорно-ноцицептивные нейроны имеют небольшое рецептивное поле , помогающее определить точное местоположение стимула. [ 27 ]
Аффективный
[ редактировать ]Аффективно-ноцицептивные сигналы влияют на эмоции. Эти сигналы поступают в лимбическую систему и приказывают организму отреагировать на опасный стимул (например, убрать руку с горячей плиты). Эти нейроны имеют более крупные рецептивные поля, поскольку эмоциональная реакция на большинство болевых раздражителей аналогична. [ 27 ]
См. также
[ редактировать ]- Бета-мотонейрон
- Гамма-мотонейрон
- Заднеколонно-медиальный путь лемниска
- Задний рог боковых желудочков
- Сенсорное волокно типа Ia
Ссылки
[ редактировать ]
Эта статья включает общедоступный текст со страницы 753 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.).
- ^ Генри Грей; Сьюзан Стэндринг; Гарольд Эллис; БКБ Берковиц (2005), Анатомия Грея , с. 255
- ^ Jump up to: а б с д и Терао С., Собуэ Г., Хашизумэ Ю., Ли М., Инагаки Т., Мицума Т. (август 1996 г.). «Возрастные изменения в клетках вентрального рога спинного мозга человека с особым упором на потерю мелких нейронов в промежуточной зоне: количественный анализ». Акта Нейропатологика . 92 (2): 109–14. дои : 10.1007/s004010050497 . ПМИД 8841655 . S2CID 19467756 .
- ^ Jump up to: а б с Фризе А., Кальчмидт Дж.А., Ладл Д.Р., Сигрист М., Джесселл Т.М., Арбер С. (11 августа 2009 г.). «Гамма- и альфа-мотонейроны отличаются экспрессией транскрипционного фактора Err3» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (32): 13588–13593. Бибкод : 2009PNAS..10613588F . дои : 10.1073/pnas.0906809106 . ПМК 2716387 . ПМИД 19651609 .
- ^ Jump up to: а б с д Сигел, Аллан (2010). Основная неврология . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-0781783835 .
- ^ Хейнс, Дуэйн (2012). Фундаментальная нейронаука для фундаментальных и клинических приложений . Сондерс. п. 138. ИСБН 978-1437702941 .
- ^ Ван Ден Берг-Вос, РМ; Ван Ден Берг, ЛХ; Виссер, Дж; де Виссер, М; Франссен, Х; Вокке, Дж. Х. (ноябрь 2003 г.). «Спектр синдромов нижних мотонейронов». Журнал неврологии . 250 (11): 1279–92. дои : 10.1007/s00415-003-0235-9 . ПМИД 14648143 .
- ^ «Циклобензаприн» . Наркобанк .
- ^ Кейгл, MC; Хониг, М.Г. (июль 2013 г.). «Парцелляция Cblns 1, 2 и 4 среди различных субпопуляций нейронов дорсального рога спинного мозга мыши» . Журнал сравнительной неврологии . 522 (2): 479–97. дои : 10.1002/cne.23422 . ПМЦ 3855892 . ПМИД 23853053 .
- ^ Вулси, Роберт М.; Вернон В. Лин; Карденас, Диана Д.; Каттер, Нэнси С.; Фредерик С. Фрост; Маргарет К. Хаммонд; Лори Б. Линдблом; Индер Перкаш; Роберт Уотерс (2002). Медицина спинного мозга: принципы и практика . Медицинское издательство Демос. ISBN 1-888799-61-7 .
- ^ Хардинг, Эрика К.; Фунг, Сэмюэл Ванчи; Бонин, Роберт П. (2020). «Изучение функции и дисфункции спинномозгового рога с использованием оптических подходов» . Границы в нейронных цепях . 14:31 . doi : 10.3389/fncir.2020.00031 . ISSN 1662-5110 . ПМЦ 7303281 . ПМИД 32595458 .
- ^ Браун, АГ (1981). Организация спинного мозга: анатомия и физиология идентифицированных нейронов . Берлин: Springer-Verlag.
- ^ Jump up to: а б Горио, Кэролайн; Бернар, Жан-Франсуа (2004). «Сравнительная переоценка проекций поверхностных пластинок спинного рога крысы: передний мозг». Журнал сравнительной неврологии . 468 (1): 24–56. дои : 10.1002/cne.10873 . ПМИД 14648689 . S2CID 26117604 .
- ^ Jump up to: а б Като Г, Кавасаки Ю, Кога К, Ута Д, Косуги М, Ясака Т, Ёсимура М, Джи РР, Страссман А.М. (апрель 2009 г.). «Организация внутриламинарной и трансламинарной нейрональной связи в поверхностном дорсальном роге спинного мозга» . Журнал неврологии . 29 (16): 5088–5099. doi : 10.1523/JNEUROSCI.6175-08.2009 . ПМЦ 2777732 . ПМИД 19386904 .
- ^ Jump up to: а б с д Тодд, Эндрю (декабрь 2010 г.). «Нейрональная схема обработки боли в заднем роге» . Обзоры природы Неврология . 11 (12): 823–836. дои : 10.1038/nrn2947 . ПМК 3277941 . ПМИД 21068766 .
- ^ Лима Д., Альбино-Тейшейра А., Таварес I (март 2002 г.). «Каудальная медуллярная вентролатеральная ретикулярная формация в ноцицептивно-сердечно-сосудистой интеграции. Экспериментальное исследование на крысах» . Экспериментальная физиология . 87 (2): 267–74. дои : 10.1113/eph8702354 . ПМИД 11856973 . S2CID 13605412 .
- ^ Боскан П., Пикеринг А.Е., Патон Дж.Ф. (март 2002 г.). «Ядро одиночного тракта: интегрирующая станция ноцицептивных и кардиореспираторных афферентов» . Экспериментальная физиология . 87 (2): 259–66. дои : 10.1113/eph8702353 . ПМИД 11856972 . S2CID 22373004 .
- ^ Горио, К; Бернард, Дж. Ф. (март 2002 г.). «Болевые пути и парабрахиальные цепи у крысы» . Экспериментальная физиология . 87 (2): 251–8. дои : 10.1113/eph8702357 . ПМИД 11856971 . S2CID 42574814 .
- ^ Генрихер М.М., Таварес I, Лейт Дж.Л., Лумб Б.М. (апрель 2009 г.). «Нисходящий контроль ноцицепции: специфичность, набор и пластичность» . Обзоры исследований мозга . 60 (1): 214–225. дои : 10.1016/j.brainresrev.2008.12.009 . ПМЦ 2894733 . ПМИД 19146877 .
- ^ Горио, К.; Бернард, JF (январь 2004 г.). «Задние треугольные нейроны таламуса передают ноцицептивные сообщения вторичной соматосенсорной и островковой коре крысы» . Журнал неврологии . 24 (3): 752–61. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3272-03.2004 . ПМК 6729251 . ПМИД 14736861 .
- ^ Хан З.С., Чжан Э.Т., Крейг А.Д. (июль 1998 г.). «Ноцицептивные и терморецепторные нейроны пластинки I анатомически различны». Природная неврология . 1 (3): 218–25. дои : 10.1038/665 . ПМИД 10195146 . S2CID 21222047 .
- ^ Jump up to: а б с Паксинос, Джордж (2004). Нервная система человека . Академическая пресса. ISBN 978-0125476263 .
- ^ Грудт, Ти Джей; Perl, ER (1 апреля 2002 г.). «Корреляция между морфологией нейронов и электрофизиологическими особенностями поверхностного спинного рога грызунов» . Журнал физиологии . 540 (Часть 1): 189–207. дои : 10.1113/jphysicalol.2001.012890 . ПМК 2290200 . ПМИД 11927679 .
- ^ Jump up to: а б Мутайя, Нью-Мексико (2002). Физиология человека . Нью-Дели: Медицинские издательства Jaypee Brothers.
- ^ Терао С., Собуэ Г., Хашизуме Ю., Мицума Т., Такахаши А. (февраль 1994 г.). «Специфические для заболевания закономерности потери нейронов в вентральных рогах спинного мозга при боковом амиотрофическом склерозе, множественной системной атрофии и Х-сцепленной рецессивной бульбоспинальной нейропатии, с особым упором на потерю мелких нейронов в промежуточной зоне». Журнал неврологии . 241 (4): 196–203. дои : 10.1007/bf00863768 . ПМИД 8195817 . S2CID 23011881 .
- ^ Терао С., Собуэ Г., Ли М., Хашизуме Ю., Танака Ф., Мицума Т. (январь 1997 г.). «Боковой кортикоспинальный тракт и вентральный рог спинного мозга при Х-сцепленной рецессивной спинальной и бульбарной мышечной атрофии: количественное исследование». Акта Нейропатологика . 93 (1): 1–6. дои : 10.1007/s004010050575 . ПМИД 9006650 . S2CID 12023369 .
- ^ Снайдер, В.Д.; МакМахон, SB (апрель 1998 г.). «Борьба с источником боли: новые идеи о ноцицепторах» . Нейрон . 20 (4): 629–32. дои : 10.1016/s0896-6273(00)81003-x . ПМИД 9581756 . S2CID 18001663 .
- ^ Jump up to: а б Прайс, Дональд (октябрь 2002 г.). «Центральные нейронные механизмы, которые связывают сенсорные и аффективные аспекты боли». Молекулярные вмешательства . 2 (6): 392–403, 339. doi : 10.1124/mi.2.6.392 . ПМИД 14993415 .
