Каковы основные функции таламуса кратко

Обновлено: 05.07.2024

Человеческий мозг – это уникальное устройство, которое принимает и перерабатывает разнообразную информацию от внешних и внутренних органов чувств, формирует образы, облекает в слова и мысли, сохраняет их в памяти и решает массу сложнейших задач. Центральным же коллектором, который занимается сбором, сортировкой и распределением информационных потоков, является сравнительно небольшой отдел, называемый таламусом.

Таламус: что это и где это

Расположение таламуса

Это небольшое образование по виду напоминает яйцо курицы – магазинное, 2-й категории, так как размеры таламуса невелики. Расположен он в самом центре головного мозга и является частью промежуточного мозга (к нему, кроме таламуса, относятся еще гипоталамус и эпиталамус).

Таламус буквально опутан плотной паутиной нервных волокон, которыми он соединен с внешними и внутренними рецепторами, с разными участками коры, спинным мозгом, стволовыми структурами и другими отделами головного мозга. Что и понятно, ведь таламус – своеобразный центр управления нашими ощущениями.

Строение и специализация ядер

Таламус – сложное образование, состоящее из множества ядер – скоплений серого вещества. Их насчитывается 120, они имеют различную специализацию и делятся на несколько групп:

Ассоциативные ядра отвечают за прием и передачу тактильной информации или кожных ощущений: прикосновений, поглаживаний, раздражения, зуда, болевых ощущений и т. д.
Латеральные ядра связаны со зрительными ощущениями.
Медиальные – управляют сигналами, поступающими от слуховых рецепторов.
Ретикулярная группа ядер обеспечивает сохранение равновесия тела при движении.

По другой классификации ядра таламуса делятся на специфические и неспецифические:

Специфические связаны с выполнением основной функции таламуса – приемом и распределением сенсорной информации между отделами мозга. К этой же группе относятся ядра таламуса, которые связывают болевые ощущения с центрами эмоций.
Неспецифические обеспечивают связь этого отдела промежуточного мозга с корой больших полушарий и поддерживают ее активность, необходимую для обработки сенсорных сигналов.

Интересно, что таламус управляет всеми видами сенсорных сигналов, кроме обонятельных. Хоть эти сигналы в конечном счете тоже попадают в таламус, но от органов чувств они поступают сначала в соответствующий отдел коры, а уж после – в промежуточный мозг.

В чем здесь кроется замысел природы, можно только догадываться. Вероятно, в незапамятные времена запахи занимали главное место среди внешних раздражителей, поэтому для выживания животного реакция на них должна быть мгновенной. Ситуация за сотни тысяч лет изменилась, а строение мозга осталось прежним.

Функции таламуса

Основная задача таламуса – прием сигналов от рецепторов (органов чувств) как внешних – экстерорецепторов, так и расположенных внутри тела – интерорецепторов. После поступления в таламус сигналы проходят первичную обработку, идентифицируются и отправляются в соответствующий участок коры головного мозга: зрительный, слуховой, тактильный и т. д. Здесь происходит их дальнейшая обработка, превращение в сенсорные образы, осмысление и передача гиппокампу для сохранения в долговременной памяти.

Но регулирование потоков сенсорной информации – не единственная функция таламуса. У этого отдела мозга есть и совсем неспецифические задачи, не связанные с обработкой сигналов от рецепторов:

Обеспечение необходимого уровня возбуждения участков коры больших полушарий, отвечающих за обработку сенсорных сигналов.
Управление непроизвольными движениями и поддержание мышечного тонуса.
Часть ядер таламуса связаны с лимбической системой и гиппокампом, поэтому этот отдел участвует в формировании эмоциональной оценки ощущений и процессах сохранения сенсорных образов в памяти.
Таламус мы должны благодарить и за болевые ощущения, так как именно он регулирует их интенсивность и область распространения.
Поддерживая активность коры больших полушарий, этот отдел участвует в регулировании возбуждения в центральной нервной системе в целом.
Таламус влияет и на процессы внимания, и на смену циклов сна и бодрствования.

Исследования последних лет показали, что несмотря на древнее происхождение таламуса (он есть у всех позвоночных), в человеческом мозге этот отдел тесно связан и с высшими психическими функциями. Так, взаимодействие ряда ядер таламуса оказывает влияние на процессы речевой деятельности. В частности, это касается регуляции моторной сферы членораздельной речи и обеспечения речевых движений.

Наряду с речевой моторикой, таламус участвует в управлении двигательной активностью, связанной с сенсорной сферой, например, движением глаз при рассматривании предмета. Однако эта сфера функций таламуса еще очень слабо изучена, и здесь больше предположений, чем знаний.

Патологии и их последствия

Учитывая многообразие функций таламуса и связь с разными отделами мозга, влияние его патологий на организм человека тоже разнообразно. Оно зависит от того, какие ядра повреждены и связи с какими отделами головного мозга нарушены. Среди часто встречающихся симптомов дисфункций таламуса в медицинской литературе описываются следующие:

нарушение (спутанность) сознания и внимания;
различные виды амнезии;
нарушение произвольного поведения;
тяжелые психические патологии: делирий (слабоумие), маниакальное расстройство и т. д.;
дефекты речевого поведения, например, словесное недержание, чрезмерное возбуждение, увеличение громкости и темпа речи и т. д.;
нарушение кожной чувствительности и субъективное ощущение отека и тяжести с той стороны тела, которая противоположна пораженной части таламуса;
сильные головные боли;
мышечная слабость и даже парез (паралич).

При серьезном поражении правой или левой частей таламуса может возникнуть так называемый таламический синдром, который включает в себя целый комплекс патологий в той стороне тела, что противостоит пораженной части:

различные виды пареза;
нарушение вибрационной чувствительности;
расстройство координации движений;
сильные боли.

Причины дисфункций таламуса чаще всего связаны с сосудистыми патологиями, в том числе с инсультом. Но нарушения работы этого отдела мозга могут также быть обусловлены травмой и опухолью мозга. Лечение патологий таламуса и их последствий зависит от причин и характера поражений. При неэффективности медикаментозных средств применяется и хирургическое вмешательство.

Человеческий мозг — сложный орган, который воспринимает и перерабатывает информацию, а также решает множество сложных задач. Центральным органом, занимающимся распределением информационных потоков, является таламус. В этой статье вы узнаете, что такое таламус, каково его строение, расположение, и какие он выполняет функции.

Что такое таламус?

Таламус располагается в самом центре головного мозга и является одной из частей промежуточного мозга. Помимо него, в головном мозге расположены гипоталамус и эпиталамус. Таламус имеет скромные размеры, его можно сравнить с небольшим куриным яйцом.

Промежуточный мозг прикрыт двумя полушариями, при этом он вплотную расположен около мозгового ствола. Таламус является парным органом. Его полушария разделены небольшой перегородкой. Обе части таламуса принимают сигналы от рецепторов правой и левой стороны тела. Остальные органы работают по такой же системе.

Таламус связан с рецепторами, спинным мозгом и другими частями головного мозга. Кроме того, этот орган плотно покрыт паутиной нервных волокон. Таламус является мозговым центром, который управляет ощущениями.

Строение и специализация ядер

Таламус состоит из большого количества серого вещества, которое называют ядрами. Всего таких ядер насчитывается 120, они делятся на группы:

при помощи ассоциативных ядер происходит прием и передача информации, связанной с тактильными ощущениями;
за зрительные ощущения отвечают латеральные ядра;
слуховыми рецепторами управляют медиальные;
равновесие тела обеспечивают ядра ретикулярный группы.

Существует также другая классификация ядер, разделяющая их на специфические и неспецифические. Сенсорная информация относится к специфической группе. Неспецифические ядра способствуют связи данного отдела с корой больших полушарий, поддерживая активность сенсорных сигналов. Следует отметить, что только обонятельные сигналы не подчинены таламусу, так как изначально сигнал поступает в один из отделов коры.

Функции таламуса

Если говорить кратко, то основной функцией таламуса является прием сигналов от органов чувств, которые проходят будто по прямой полоске. Сразу в таламусе сигналы первично обрабатываются, после чего они переправляются в необходимую область коры головного мозга. Уже в отделах головного мозга происходит дальнейшая обработка с осмыслением. Помимо обработки сигналов, таламус способствует:

возбуждению определенных участков, которые помогают в обработке сенсорных сигналов;
нормальному состоянию мышц и непроизвольным движениям;
формированию эмоций, которые возникают при определенных ощущениях;
контролю за болевыми ощущениями;
концентрации внимания и смене циклов во время сна.

Последствия, связанные с патологиями

Если таламус имеет какую-либо патологию, это может подействовать на организм самым необычным образом. Когда происходит повреждение ядер и связей головного мозга, можно наблюдать следующие симптомы:

нарушение внимательности и сознания;
амнезия в разных ее проявлениях;
нарушения в поведении;
проблемы с психическим здоровьем;
проблемы с речью;
боль в мышцах;
головная боль.

При повреждении таламуса можно наблюдать сильные головные боли, проблемы с координацией, а также нарушения чувствительности. Чаще всего на пути к проблемам с таламусом стоят сосудистые патологии. Опухоли и травмы головного мозга также могут привести к нарушениям в работе.

Берегите здоровье головного мозга и поддерживайте его в тонусе. Для сохранения активности и нормального функционирования мозгу необходимы постоянные тренировки. Тренажеры Викиум отлично развивают мозг, повышают его продуктивность и улучшают все когнитивные функции.

Ознакомьтесь с Условиями пребывания на сайте Форнит Игнорирование означет безусловное согласие. СОГЛАСЕН

Таламус головного мозга

Таламус — парное образование, составляющее основную массу промежуточного мозга (имеет около 120 различных ядер), получающий импульсы всех видов чувствительности, кроме обонятельных, и передающий их в кору больших полушарий и другие образования центральной нервной системы .

Таламус расположен латерал ьнее III желудочка. Он занимает дорсальную часть промежуточного мозга и отделяется от нижележащего гипоталамуса бороздой. Два таламуса соединены по средней линии у 70% людей посредством межталамической промежуточной ткани серого вещества. От базальных ядер таламус отделяется внутренней капсулой, состоящей из нервных волокон, соединяющих кору со стволовыми структурами и спинным мозгом. Многие волокна внутренней капсулы продолжают ход в каудальном направлении в составе ножек мозга.

Ядра и функции таламуса

В таламусе выделяют до 120 ядер серого вещества. По месту их расположения ядра делят на передние, латерал ьные и медиальные группы. В задней части латерал ьной группы ядер таламуса выделяют подушку, медиальное и латерал ьное коленчатые тела.

Одной из важнейших функций таламуса является анализ, отбор и передача в кору головного мозга сенсорных сигналов, поступающих к нему из большинства сенсорных систем ЦНС. В этой связи таламус называют воротами, через которые в кору мозга поступают различные сигналы ЦНС. По выполняемым функциям ядра таламуса делятся на специфические, ассоциативные и неспецифические.

Специфические ядра характеризуются несколькими общими особенностями. Все они получают сигналы от вторых нейрон ов длинных восходящих афферентных путей, проводящих в кору мозга соматосенсорные, зрительные, слуховые сигналы. Эти ядра, иногда называемые сенсорными, передают обработанные сигналы в хорошо очерченные области коры — соматосенсорную, слуховую, зрительную сенсорные области, а также в премоторную и первичную моторные области коры. С нейрон ами этих областей коры специфические ядра таламуса имеют реципрокные связи. Нейроны ядер дегенерируют при разрушении (удалении) специфических областей коры, в которые они проецируются. При низкочастотной стимуляции специфических таламических ядер регистрируется усиление активности нейрон ов в тех областях коры, в которые нейрон ы ядер посылают сигналы.

К специфическим ядрам таламуса подходят волокна проводящих путей от коры, ретикулярной формации и ядер ствола мозга. По этим путям могут передаваться как возбуждающие, так и тормозные влияния на активность нейрон ов ядер. Благодаря таким связям кора мозга может регулировать потоки идущей к ней информации и отбирать наиболее значим ую в данный момент. При этом кора может блокировать передачу сигналов одной модальности и облегчать передачу другой.

Среди специфических ядер таламуса имеются также несенсорные ядра. Они обеспечивают обработку и переключение сигналов не от чувствительных восходящих путей, а от других областей мозга. К нейрон ам таких ядер поступают сигналы от красного ядра, базальных ганглиев, лимбической системы, зубчатого ядра мозжечка, которые после их обработки проводятся к нейрон ам моторной коры.

Ядра передней группы таламуса участвуют в передаче сигналов от мамиллярных тел к лимбической системе, обеспечивая круговую циркуляцию нервных импульсов по кольцу: лимбическая кора — гиппокамп — гипоталамус — миндалевидное тело — таламус — лимбическая кора. Нейронную сеть, сформированную этими структурами, называют кругом (кольцом) Пайпеца. Циркуляция сигналов по структурам этого круга связана с запоминанием новой информации и формированием эмоций — эмоциональное кольцо Пайпеца.

Ассоциативные ядра таламуса расположены преимущественно медиодорсально, латерал ьно и в ядре подушки. Они отличаются от специфических тем, что к их нейрон ам не поступают сигналы из чувствительных восходящих путей, а поступают сигналы уже обработанные в других нервных центрах и ядрах таламуса. Ассоциативность нейрон ов этих ядер выражается в том, что на один и тот же нейрон ядра приходят сигналы разных модальностей. Изменение активности нейрон ов ядер может быть связано (ассоциировано) с поступлением разнородных сигналов из разных источников (например, от центров, обеспечивающих зрительную, тактильную и болевую чувствительность).

Нейроны ассоциативных ядер являются полисенсорными и обеспечивают возможность осуществления интегративных процессов, в результате которых формируются обобщенные сигналы, передающиеся в ассоциативные области коры лобной, теменной и височной долей мозга. Потоки этих сигналов способствуют осуществлению корой таких психи ческих процессов, как узнавание предметов и явлений, согласование речевых, зрительных и двигательных функций, формирование представления о позе тела, трехмерности пространства и положении в нем тела человека.

Неспецифические ядра таламуса представлены преимущественно интраламинарными, центральными и ретикулярными группами ядер таламуса. Они состоят из мелких нейрон ов, к которым по многочисленным синаптическим связям поступают сигналы от нейрон ов других ядер таламуса, лимбической системы, базальных ядер, гипоталамуса, ствола мозга. По чувствительным восходящим путям к неспецифическим ядрам поступает сигнализация от болевых и температурных рецептор ов, а по сетям нейрон ов ретикулярной формации — сигнализация практически от всех других сенсорных систем ЦНС .

Эфферентные пути от неспецифических ядер идут ко всем зонам коры как непосредственно, так и через другие талами- ческие и ретикулярные ядра. От неспецифических ядер таламуса начинаются также нисходящие пути к стволу мозга. При повышении активности неспецифических ядер таламуса (например, при электрической стимуляции в эксперименте) регистрируется диффузное повышение нейрон ной активности практически во всех областях коры больших полушарий.

Принято считать, что неспецифические ядра таламуса благодаря своим многочисленным нейрон ным связям обеспечивают взаимодействие, координацию работы различных областей коры и других отделов головного мозга. Они оказывают модулирующее влияние на состояние активности нервных центров, создают условия для их оптимальной настройки на выполнение работы.

Нейроны различных ядер таламуса оказывают эффекты через высвобождение ГАМК из нервных окончаний, формирующих синапс ы на нейрон ах бледного шара, нейрон ах локальных цепей, нейрон ах ретикулярного ядра латерал ьного коленчатого тела; возбуждающие глутамат и аспартат в кортикоталамических, мозжечковых терминалях; таламокортикальных проекционных нейрон ах. Нейронами секретируются несколько нейропептидов преимущественно в окончаниях восходящих трактов (субстанция Р, сомагостатин, нейропептид Y, энкефалин, холецистокинин).

Метаталамус

Метаталамус включает два таламических ядра — медиальное коленчатое тело (MKT) и латерал ьное коленчатое тело (ЛКТ).

Ядро медиального коленчатого тела является одним из ядер слуховой системы. Его нейрон ы получают афферентные волокна из латерал ьного лемниска прямо или более часто, после их синаптического переключения на нейрон ах нижних холмиков. Эти слуховые волокна достигают MKT через соединительную ветвь нижних холмиков. MKT получает также волокна обратной связи из первичной слуховой коры височной области. Эфферентный выход ядра MKT формирует слуховую радиацию внутренней капсулы, волокна которой следуют к нейрон ам первичной слуховой коры (поля 41, 42).

Нейроны MKT вместе с нейрон ами нижних холмиков среднего мозга формируют нейрон ную сеть, выполняющую функцию первичного центра слуха. В нем осуществляется недифференцированное восприятие звуков, их первичный анализ и использование для формирования настораживания, повышения внимания и организации рефлекторного поворота глаз и головы в сторону неожиданного источника звука.

Ядро латерал ьного коленчатого тела является одним из ядер зрительной системы. Его нейрон ы получают афферентные волокна от ганглиозных клеток обоих сетчаток по зрительному тракту. Ядро ЛКТ представлено нейрон ами, расположенными в нескольких слоях (пластинках). Сигналы из сетчатки поступают в ЛКТ так, что ипси латерал ьная сетчатка проецируется к нейрон ам 2, 3 и 5-го слоев; контра латерал ьная — к нейрон ам 1,4 и 6-го слоев. К нейрон ам ЛКТ поступают также волокна обратной связи из первичной зрительной коры затылочной доли (поле 17). Нейроны ЛКТ, получив и обработав зрительные сигналы сетчатки, посылают сигналы по эфферентным волокнам, формирующим зрительную радиацию внутренней капсулы в первичную зрительную кору затылочной доли. Некоторые волокна проецируются в ядро подушки и вторичную зрительную кору (поля 18 и 19).

Латеральные коленчатые тела вместе с верхними холмиками относят к подкорковым зрительным центрам. В них осуществляется недифференцированное восприятие света, его первичный анализ и использование для формирования настораживания, повышения внимания и организации рефлекторного поворота глаз и головы в сторону неожиданного источника света.

Внутренняя капсула представляет собой широкий плотный пучок афферентных и эфферентных нервных волокон, соединяющих ствол и кору больших полушарий мозга. Волокна внутренней капсулы продолжаются рострально до радиации мозга и каудально до ножек мозга. Во внутренней капсуле проходят волокна таких важнейших нейрон ных нисходящих путей, как кортикоспинальный, кортикобульбарный, кортикорубральный, кортикоталамический, лобномостовой, кортикотекальный, кортиконигральный, кортикотегментальный и волокна восходящих таламокоркового, слухового и части зрительного путей.

Во внутренней капсуле тесно располагаются кортикоталамические и таламокортикальные волокна, поэтому при кровоизлияниях и заболеваниях этой области мозга возникают нарушения, характеризующиеся большим разнообразием, чем при повреждении какой-либо другой области ЦНС. Они могут проявиться развитием контралагеральной гемиплегии, потерей чувствительности на половине тела, потерей зрения на контра латерал ьной стороне (гемианопсия) и потерей слуха (гемигипоакузия).

Функции таламуса и последствия их нарушении

Таламус играет центральную роль в обработке сенсорной информации поступающей к коре больших полушарий мозга . Все сенсорные сигналы соматической и других видов чувствительности, за исключением обоняния, проходят к коре через таламус. Как уже упоминалось, сенсорная информация направляется таламусом в кору по трем каналам: в строго специфичные сенсорные области — от специфических ядер, MKT, ЛKT; в ассоциативные области коры — от ассоциативных ядер и ко всей коре — от неспецифических ядер таламуса.

Таламус участвует в частичном восстановлении таких сенсорных ощущений, как болевые, температурные и грубое осязание, которые исчезают после повреждения сенсорной коры. При этом восстановление ощущения боли, сигналы которого передаются волокнами С-типа, проявляется ноющей, жгучей, нс адресованной к какой-либо части тела болью. Предполагают, что центром таких болевых ощущений является таламус, в то время как ощущение острой, хорошо локализованной боли, передаваемой волокнами А-типа, является соматосенсорная кора. Это болевое ощущение исчезает после повреждения или удаления данной области коры.

У больных с острыми нарушениями кровообращения в области таламуса могут развиться признаки таламического синдрома. Одним из его проявлений является потеря всех видов чувствительности на контра латерал ьной половине тела по отношению к стороне поврежденного таламуса. Однако через некоторое время грубые ощущения боли, осязания и температуры восстанавливаются.

Одной из важнейших функций таламуса является интеграция сенсорной и моторной деятельности. Ее основой является поступление в таламус не только сенсорных, но и сигналов из моторных областей мозжечка, базальных ганглиев, коры. Предполагается, что в вентральном латерал ьном ядре таламуса локализован треморогенный центр.

Таламус, в котором находится часть нейрон ов ретикулярной формации ствола мозга, играет центральную роль в поддержании сознания и внимания. При этом его роль в осуществлении реакций активации и пробуждения реализуется при участии холинергических, серотонинергических, норадренергических и гнетаминергических нейромедиаторных систем, которые начинаются в стволе мозга (ядро шва, голубоватое пятно), основании переднего мозга или гипоталамусе.

Через связи медиального таламуса с прсфронтальной корой таламус участвует в формировании аффективного поведения. Удаление префронтальной коры или ее связей с дорзомедальным ядром таламуса вызывает изменения личности, характеризующиеся потерей инициативы, вялостью аффективной реакции, индифферентностью к боли.

Через связи передних таламических и других ядер таламуса с гипоталамусом и лимбическими структурами мозга обеспечивается их участие в механизмах памяти, контроля висцеральных функций, эмоционального поведения. При заболеваниях таламуса могут развиться различные типы нарушений памяти от мягкой забывчивости с рассеянностью до выраженной амнезии.

Особенности таламической морфологии при различных нейропсихиатрических расстройствах могут предоставить важную информацию о начале, прогрессировании и исходе расстройство , а также ответе на лечение. Созревание таламуса и коры тесно связано, так что таламическая аномалия в раннем периоде развития нервной системы может ухудшить нормальное развитие коры (и наоборот), и, что не удивительно, патология зрительного бугра вовлечена в нейробиологию шизофрении. Таламус (от греческого слова thalamos, используемый для обозначения самой внутренней комнаты, кладовой ) можно разделить на дорсальные и вентральные отделы: дорзальный таламус состоит из ядер, имеющих взаимные связи с корой головного мозга и полосатым телом , тогда как вентральный таламус обычно не посылает свои проекции в кору. У людей дорсальный таламус представляет собой парную структуру со стратегическим центральным расположением между другими подкорковыми структурами и корой. Два отдельных дорзального таламуса расположены у основания каждого полушария головного мозга по обе стороны от третьего желудочка соответственно. Дорзальный таламус имеет передние, медиальные и боковые подразделения, определяемые изогнутым листом миелинизированных волокон, называемым внутренней медуллярной пластинкой. Эти подразделения состоят из различных ядер таламуса, а их разделение основанно на цитоархитектуре, структурах связности и функциональности, при этом эти ядра обладают многими функциями.

Традиционно при визуализации отображаются многие из афферентных и эфферентных связей таламуса, в том числе афферентные связи для ядер первого порядка, а также топографически организованные пути таламо - кортикального и кортико - таламического типа первого и более высокого порядка. Транс-синаптическая нейродегенерация была отмечена, как механизм нейродегенеративного заболевания, при котором деафферентация от кортикальных нейронов может привести к синаптической дисфункции и, следовательно, распространению патологии нейронов по уязвимым нейронным сетям. Это может быть одним из механизмов, который приводит к подкорковой патологии, такой как потеря нейронов при нейродегенеративных заболеваниях, о чем свидетельствует поражение полосатого тела при болезни Хантингтона (HD), лобно-височной деменции (FTD) и болезни Альцгеймера (AD). Учитывая топографическую связь таламуса с корой, можно было бы предсказать, что таламус может служить картой структурных изменений кортикальных афферентных путей при различных нейродегенеративных заболеваниях.

С точки зрения нейронной цепи существует ряд четко определенных анатомических петель, связанных с таламусом. Например, считается, что линии фронтальной - стриатной таламо - кортикальной петли образуют основную сеть, благодаря которой двигательная активность и поведение опосредуются, и могут объяснить сходство поведенческих изменений при лобных кортикальных и подкорковых расстройств. Таламус является критическим центром в этих сетях. Предполагается, что кортико-подкорковые поражения при процессах нейродегенеративных заболеваний могут разъединять эти схемы, и это лежит в основе проявленной нейропсихиатрической дисфункции, такой как когнитивные и поведенческие нарушения, наблюдаемые, например, при FTLD. Аналогичным образом, дисфункция мозжечково-локулярных путей также связана с нейропсихиатрическим заболеванием. Нарушение нейронных цепей, связывающих кору, таламус и мозжечок, может играть в патогенезе шизофрении значимую роль , полагая, что нарушение этой схемы может зависеть от эмоциональной и когнитивной дисфункции.

Читайте также: