De nucleus subthalamicus is een kern (Latijnse kern) die zich onder (Latijnse sub) de thalamus, het grootste deel van het diencephalon. In professionele kringen wordt tegenwoordig de afkorting STN het meest gebruikt. Het vroeger gebruikte bijnaam, Luysi-lichaam, gaat daarentegen terug naar zijn ontdekker.
Wat is de nucleus subthalamicus?
De nucleus subthalamicus, samen met de globus pallidus en de zona incerta, maakt deel uit van de subthalamus. Dit gebied, dat behoort tot de hersenen stam, bevindt zich in het diencephalon (medisch het diencephalon genoemd) op de kruising met de middenhersenen. Vanwege de vergelijkbare werking is het echter toegewezen aan de basale ganglia, die zich meestal onder de hersenschors bevinden. Het zijn diencephalische of endhersenenkernen die, net als de subthalamische kern, een belangrijke rol spelen in motorische processen van het lichaam. Er is een zeer nauw verband tussen de globus pallidus, een bleke kern ook wel pallidum genoemd, en de nucleus subthalamicus. De twee zijn onderling met elkaar verbonden en vormen een soort oscillerend circuit. Ze ontvangen en zenden signalen naar elkaar op basis waarvan bepaalde bewegingen van het menselijk lichaam vervolgens worden geremd of toegestaan. Dit heeft vooral effect op de vier ledematen, in het bijzonder de delen dicht bij de romp en die naar het midden van het lichaam.
Anatomie en structuur
De bidentate nucleus subthalamicus zelf doet denken aan een biconvexe lens met zijn buitenkant en is aanwezig in zowel de linker- als de rechterhersenhelft van de hersenen Het bevindt zich echter direct onder de thalamus alleen tijdens de embryonale fase. Daarna, tijdens de ontwikkeling, wordt het hele gebied van de subthalamus naar de grote hersenen bij de aangrenzende capsula interna, een verzameling witte stof inclusief zenuwvezels. De subthalamus bevindt zich in het voorste gebied van het diencephalon en wordt ook beschouwd als onderdeel van het extrapiramidale motorsysteem of EPMS. Dit zijn autowegen die de spinal cord waar ze de spieren van de romp en ledematen activeren. De hersenen regio rond de subthalamus is een van de minst bestudeerde gebieden van de hele hersenen. Hoewel er nu concrete informatie beschikbaar is over de nucleus subthalamicus en globus pallidus, is er nog weinig bekend over de zona incerta.
Functie en taken
De functie van de nucleus subthalamicus is voornamelijk om een remmend effect te bereiken op bepaalde bewegingen van het menselijk lichaam. Dit effect zorgt ervoor dat alle ledematen vrijwillig en vooral doelbewust kunnen worden gebruikt. Zonder de bewegingsremmende werking van de nucleus subthalamicus zouden bewegingen alleen ongecontroleerd mogelijk zijn en zou een zelfstandig of alledaags leven nagenoeg onmogelijk zijn. Het proces wordt bestuurd door een complex circuit van de basale ganglia verantwoordelijk voor de motorische functie en andere delen van de hersenstam. Deze verbinding is te vergelijken met in elkaar grijpende tandwielen die een hoofdlus vormen met meerdere sublussen. Het proces wordt aangestuurd door tegengestelde signalen. Deze hebben een remmende of prikkelende werking en zijn bruikbaar glutamaat een neurotransmitter De signalen die de nucleus subthalamicus bereiken, zijn voornamelijk afkomstig van vezelinvoer van de hersenschors en de aangrenzende globus pallidus. Terwijl prikkelende impulsen echter uit de cortex komen, zendt de globus pallidus remmende impulsen. De subthalamische kern reageert daarop door exciterende signalen terug te sturen en zorgt er door de bestaande interactie voor dat de globus pallidus vervolgens remmende impulsen naar de thalamus nog een keer. Indirect gaat de nucleus subthalamicus dus ongereguleerde bewegingen tegen en controleert de grove motoriek van de mens. De bewegingsremmende functie van de nucleus subthalamicus maakt nu ook deel uit van het onderzoek van Parkinson. Hoewel de exacte correlaties nog niet definitief zijn vastgesteld, is aangetoond dat het kenmerk tremor van Parkinson-patiënten kan de zogenaamde rusttremor merkbaar worden verminderd door externe beïnvloeding van de nucleus subthalamicus. Dit wordt bereikt door micro-elektroden te implanteren die de overactieve nucleus subthalamicus bij getroffen individuen kalmeren en als gevolg daarvan tremoren verminderen.
Ziekten
De enige bekende ziekte van de nucleus subthalamicus, die ook uiterst zeldzaam is, is ballismus, die zich manifesteert in ongecontroleerde en uitzonderlijk gewelddadige bewegingen van de armen en benen, in zeldzame gevallen ook van het bekken en Schoudergordel Er is geen controle over de aangedane ledematen en zelfs verwondingen bij de eigen persoon kunnen niet worden uitgesloten. De symptomen treden echter niet op tijdens de slaapfasen. Het ballisme strekt zich meestal slechts uit naar één kant van het lichaam, zodat het vaak hemiballisme wordt genoemd. In dit geval wordt de helft van het lichaam van de patiënt die aan de andere kant van de nucleus subthalamicus ligt, die verantwoordelijk is voor de aandoening, aangetast. De oorzaak van ballisme is een verstoring of verwonding van de kern. Dit kan bijvoorbeeld worden veroorzaakt door een hersentumor waaronder metastasen, een herseninfarct of een beroerte. Andere mogelijke oorzaken omvatten ontsteking van de hersenen, neurosyfilis en verwondingen opgelopen tijdens een eerdere neurochirurgische procedure. Ballismus kan met zekerheid worden vastgesteld door middel van CT of MRI. Dit wordt meestal gevolgd door een behandeling met een anti-epilepticum of een neurolepticum. Als dit therapie slaagt niet, verschillende chirurgische ingrepen kunnen nog worden overwogen. De kansen op herstel hangen sterk af van de oorzaak en zijn moeilijk in te schatten vanwege het kleine aantal gevallen tot nu toe. Ze variëren van spontane verzwakking van symptomen tot verlamming van bepaalde spiergroepen.
