Caudate Nucleus: structuur, functie en ziekten

De caudatuskern wordt gevormd door een verzameling zenuwkernen. Het wordt in paren gevormd en bevindt zich aan de onderkant van elke hersenhelft, elk lateraal van de thalamus​ De nucleus caudatus is geclassificeerd als onderdeel van de basale ganglia en maakt dus deel uit van belangrijke regelcircuits binnen het extrapiramidale motorsysteem. Het is ook sterk verbonden met de prefrontale cortex, de zetel van multisensorische beweging en episodisch geheugen en de controle en herziening van emotionele processen.

Wat is de nucleus caudatus?

De gepaarde nucleus caudatus, ook gewoon bekend als de caudatus, die voor elk halfrond van de hersenen, wordt gevormd door een verzameling zenuwkernen en maakt deel uit van de zogenaamde basale ganglia. Basale ganglia vervullen belangrijke regulerende functies in het extrapiramidale motorsysteem. De caudate is omgeven door zenuwvezels die herkenbaar zijn als strepen witte stof. De verzameling zenuwkernen vormt samen met het putamen en de nucleus accumbens het striatum of gestreept lichaam. Het is een soort functionele eenheid die informatie ontvangt van de cortex die wordt verwerkt, gefilterd en bewerkt door de basale ganglia. Feedback van de gefilterde en verwerkte signalen naar de cortex wordt geleverd door de thalamus​ De caudatus neemt een bepaalde speciale rol in binnen de basale ganglia omdat deze via zenuwkoorden sterk verbonden is met de prefrontale cortex. Als onderdeel van de frontale kwab van de grote hersenenis de prefrontale cortex de zetel van multisensorische beweging en episodisch geheugen, zodat de caudate betrokken is bij het regulerende circuit van emotionele acties en actieplanning, evenals bij cognitieve processen.

Anatomie en structuur

De naam nucleus caudatus (gebogen kern) is afgeleid van zijn vorm, die doet denken aan een C of nier, met een brede "hoofd, ”Een lichaam, en een taps toelopend van het onderste uiteinde in een langwerpige, staartvormige structuur. De twee kernen caudati liggen respectievelijk tegen de laterale ventrikels van de rechter en linker hersenhelft en zijn gescheiden van het lateraal aangrenzende putamen door stroken witte stof die is samengesteld uit zenuwvezels. De caudate, witte stof (zenuwvezels) en putamen vormen samen het striatum (gestreept lichaam), een functionele eenheid die de toegangspoort is voor de regelcircuits van de basale ganglia en invoersignalen ontvangt van specifieke delen van de cortex via glutamaterge zenuwvezels. Het onderwerp van onderzoek is de onderlinge verbindingen van de caudate met de limbisch systeem, waar emoties en drijfgedrag worden verwerkt. De limbisch systeem speelt ook een belangrijke rol in de 'doping systeem ”via de release van opioïde endorfines te overwinnen pijn en uitputting.

Functie en taken

In zijn hoedanigheid als onderdeel van het extrapiramidale motorsysteem, vervult de caudate nucleus centrale taken in de "assemblage" en controle van vrijwillige complexe bewegingen. Procedurele motor geheugen speelt een grote rol in dit proces. De leren en training van complexe natuurlijke bewegingssequenties zoals lopen, springen, lopend is nauw verbonden met het beloningssysteem dat wordt aangestuurd via dopamine een neurotransmitter. Hetzelfde geldt voor leren en het trainen van complexe bewegingssequenties die oorspronkelijk niet voor mensen bedoeld waren, zoals rijden op een tweewieler of zelfs een eenwieler, het besturen van een auto of een vliegtuig. Het beloningssysteem treedt in werking wanneer een bepaalde beweging of reeks bewegingen ons dichter bij het doel brengt om een ​​bepaalde vaardigheid te bereiken. Dit proces van leren met uitkomstfeedback is niet beperkt tot motorische prestaties, maar kan worden toegepast op complexe leerprocessen in het algemeen. Binnen deze processen neemt de caudate belangrijke taken op zich via zijn neurale circuits met de prefrontale cortex. In het emotionele domein neemt het controle- en planningsfuncties over. Actiecontroles op geschiktheid maken het als het ware een soort supervisor. In Angelsaksisch gebruik wordt de caudate nucleus daarom toegewezen aan het Supervisory Attentional System (SAS). Naast planning en actiecontrole, controleert de caudate ook de activiteit van de cortex door bepaalde drempelpotentialen in te stellen, wat betekent dat het beslist over het belang van sensorische boodschappen of andere mentale cognities en of de cortex erop moet reageren. taken van de caudate nucleus zijn de afgelopen jaren enorm veranderd en uitgebreid. De caudate blijkt bijvoorbeeld ook een rol te spelen bij de beheersing van emotionele processen zoals liefde, moederliefde en pijn geheugen.

Ziekten

Enkele bekende neuronale ziekten, zoals Parkinson, athetosen en dystonieën, evenals PANDAS, ticstoornissen, en ADHD, zijn geassocieerd met verworven of genetische aandoeningen in de regulerende circuits van de basale ganglia. De ziekten en aandoeningen hebben vaak geen betrekking op een specifieke basaal ganglion, maar naar een specifieke functionele eenheid zoals de substantia nigra of het corpus striatum met nucleus caudatum en putamen. Sommige van de beschreven aandoeningen worden veroorzaakt door genetische defecten, dwz ze zijn erfelijk. Een van de belangrijkste aandoeningen die verband houden met caudate disfunctie zijn de zogenaamde tic-aandoeningen, waaronder Tourette syndroom​ Ticstoornissen manifesteren zich in onvrijwillige - niet vrijwillig controleerbare - bewegingen van bepaalde ledematen of zelfs complexe bewegingspatronen. Ticstoornissen worden geclassificeerd als extrapiramidale hyperkinesieën en worden waarschijnlijk veroorzaakt door een genetisch defect dat leidt tot caudate disfunctie. Sinds ADHD vaak gepaard gaat met tic-symptomen, is het redelijk om aan te nemen dat beide aandoeningen worden veroorzaakt door vergelijkbare defecten. In de afgelopen jaren is caudatus ook in verband gebracht met pathologisch verslavend gedrag. Bij mensen die aan hyperthymestisch syndroom lijden, bestaat het tegenovergestelde probleem. Het episodische geheugen van de getroffenen is zo uitgesproken dat ze zich praktisch alles herinneren wat ze hebben meegemaakt, met alle bijbehorende parameters zoals datums, weer, stemmingen en dergelijke. Het hyperthymestische syndroom is altijd gekoppeld aan een vergrote nucleus caudatus.