Таламус в нервной системе

Таламус - это структура головного мозга, которая во внутриутробном развитии формируется из промежуточного мозга, составляя основную его массу у взрослого человека. Именно через это образование вся информация с периферии передается к коре. Второе название таламуса - зрительные бугры. Подробнее о нем далее в статье.

Расположение

Таламус является частью больших полушарий переднего мозга. Он расположен латеральней боковых желудочков - полостей мозга, которые являются частью системы циркуляции ликвора (спинномозговой жидкости). Снизу от него находится гипоталамус, от которого зрительные бугры отделены бороздой.

Выше и несколько снаружи от таламуса находятся базальные ядра. Эти образования необходимы для осуществления точных, координированных движений. Друг от друга эти структуры разделены внутренней капсулой - пучком белого вещества переднего мозга, через который проходят проводящие пути от периферии к центру.

Между собой правая и левая части таламуса соединены межталамическим серым веществом. Оно присутствует у 70% людей.

Классификация ядер таламуса

Всего в зрительных буграх мозга насчитывается около 120 ядер. В зависимости от места нахождения их подразделяют на три группы:

медиальные;
латеральные;
передние.

В латеральной группе ядер выделяют, в свою очередь, медиальное и латеральное коленчатые тела, а также подушку.

Существует также классификация в зависимости от выполняемой функции ядрами:

специфические;
ассоциативные;
неспецифические.

Специфические ядра

Специфические ядра зрительного бугра имеют ряд отличительных особенностей. Все образования этой группы получают сенсорную информацию от вторых нейронов (нервных клеток) чувствительных проводящих путей. Второй нейрон, в свою очередь, может быть расположен в спинном мозге или в одной из структур ствола мозга: продолговатом мозге, мосту, среднем мозге.

Каждый из сигналов, поступающих снизу, обрабатывается в таламусе и далее идет в соответствующую область коры. В какую именно область поступает нервный импульс, зависит от того, какую информацию он несет. Так, информация о звуках поступает в слуховую кору, об увиденных предметах - в зрительную и так далее.

Помимо импульсов из вторых нейронов проводящих путей, специфические ядра отвечают за восприятие информации, поступающей из коры, ретикулярной формации, ядер ствола мозга.

Ядра, которые находятся в передней части таламуса, обеспечивают проведение импульсов из лимбической коры головного мозга через гиппокамп и гипоталамус. После обработки информации она опять поступает в лимбическую кору. Таким образом, нервный импульс циркулирует по определенному кругу.

Ассоциативные ядра

Ассоциативные ядра находятся ближе к задне-медиальной части таламуса, а также в области подушки. Особенность этих структур в том, что они не участвуют в восприятии информации, которая подходит из нижележащих образований центральной нервной системы. Эти ядра необходимы для получения уже обработанных сигналов в других ядрах таламуса или в вышележащих мозговых структурах.

Суть "ассоциативности" этих ядер в том, что к ним подходят любые сигналы, а нейроны способны их адекватно воспринять. Сигналы из этих структур поступают в области коры с соответствующим названием - ассоциативные зоны. Они расположены в височной, лобной и теменной частях коры. Благодаря поступлению этих сигналов человек способен:

узнавать предметы;
связывать речь с движениями и увиденными предметами;
осознавать положение своего тела в пространстве;
воспринимать пространство трехмерным и прочее.

Неспецифические ядра

Неспецифическими эта группа ядер называется потому, что получает информацию практически от всех структур центральной нервной системы:

ретикулярной формации;
ядер экстрапирамидной системы;
других ядер зрительного бугра;
стволовых структур мозга;
образований лимбической системы.

Импульс от неспецифических ядер также идет ко всем областям коры головного мозга. Такая выборочность, как в случае с ассоциативными и специфическими ядрами, здесь отсутствует.

Так как именно эта группа ядер имеет наибольшее количество связей, считается, что благодаря ей обеспечивается слаженная, координированная работа всех участков головного мозга.

Метаталамус

Отдельно выделяют группу ядер зрительного бугра под названием метаталамус. Данная структура состоит из медиального и латерального коленчатых тел.

Медиальное коленчатое тело получает информацию о слухе. Из нижележащих отделов мозга информация поступает через верхние горбики среднего мозга, а сверху структура получает импульс из слуховой области коры.

Латеральное коленчатое тело относится к зрительной системе. Чувствительная информация к ядрам этой группы поступает от сетчатки глаза через зрительные нервы и зрительный тракт. Обработанная в таламусе информация далее идет к затылочной области коры, где находится первичный центр зрения.

Функции таламуса

Как происходит обработка поступающей с периферии чувствительной информации, которая далее передаются в кору переднего мозга? Это и есть основная роль зрительного бугра.

Благодаря этой функции при повреждении коры возможно восстановление чувствительности посредством таламуса. Таким образом, возможна репарация болевого, температурного чувства, а также грубого осязания.

Еще одна важная функция таламуса - это координация движений и чувствительности, то есть сенсорной и моторной информации. Это обусловлено тем, что в таламус поступают не только сенсорные импульсы. Также к нему идут импульсы от мозжечка, ганглиев экстрапирамидной системы, коры большого мозга. А эти структуры, как известно, принимают участие в осуществлении движений.

Также зрительный бугор участвует в поддержании сознательной активности, регуляции сна и бодрствования. Эта функция осуществляется за счет наличия связей с голубым пятном ствола мозга и гипоталамусом.

Симптомы поражения

Так как через таламус проходят практически все сигналы от других структур нервной системы, поражение зрительного бугра может проявляться массой симптомов. Обширное поражение таламуса можно диагностировать по следующим клиническим признакам:

нарушение чувствительности, в первую очередь - глубокой;
жгучие, резкие боли, которые сначала появляются при прикосновении, а потом и спонтанно;
нарушения моторики, среди которых встречается так называемая таламическая кисть, проявляющаяся чрезмерным сгибанием пальцев в пястно-фаланговых и разгибанием в межфаланговых суставах;
зрительные расстройства - гемианопсия (выпадение полей зрения с противоположной от поражения стороны).

Таким образом, таламус - важная структура головного мозга, которая обеспечивает интеграцию всех процессов в организме.

Общие сведения

Промежуточный мозг расположен под мозолистым телом и состоит из: таламуса (таламического мозга) и гипоталамуса.

Таламус (он же: зрительный бугор, коллектор чувствительности, информатор организма) – это отдел промежуточного мозга, находящийся в его верхней части, над стволом мозга. Сюда стекаются сенсорные сигналы, импульсы из самых разных частей организма и от всех рецепторов (кроме обоняния). Тут они перерабатываются, орган оценивает, насколько важны приходящие импульсы для человека и отправляет информацию дальше в ЦНС (центральная нервная система) или к коре головного мозга. Этот кропотливый и жизненно важный процесс происходит благодаря составляющим таламуса – 120 разнофункциональным ядрам, которые несут ответственность за принятие сигналов, импульсов и за отправку переработанной информации в соответствующий отдел коры головного мозга.

Готовая информация о состоянии организма и его проблемах поступает к коре головного мозга, которая, в свою очередь, разрабатывает стратегию решения и устранения проблемы, стратегию дальнейших действий и поведения.

Строение

Таламус — парное яйцевидное образование, состоящее из нервных клеток, которые объединяются в ядра, благодаря которым и происходит восприятия и обработка сигналов и импульсов, идущих от разных органов чувств. Таламус занимает основную часть промежуточного мозга (приблизительно 80%). Состоит из 120 разнофункциональных ядер серого вещества. По форме он напоминает небольшое куриное яйцо.

Исходя из строения и расположения отдельных частей, таламический мозг можно разделить на: метаталамус, эпиталамус и субталамус.

Метаталамус (подкорковый слуховой и зрительный центр) — состоит из медиальных и латеральных коленчатых тел. В ядро медиального коленчатого тела заканчивается слуховая петля, а в латеральную – зрительные тракты.

Медиальные коленчатые тела составляют слуховой центр. В медиальной части метаталамуса из подкоркового слухового центра аксоны клеток направляются к корковому концу слухового анализатора (верхняя височная извилина). Дисфункция этой части метаталамуса может привести к снижению слуха или к глухоте.

Латеральные коленчатые тела составляют подкорковый зрительный центр. Тут заканчиваются зрительные тракты. Аксоны клеток, формируют зрительную лучистость, по которой зрительные импульсы достигают коркового конца зрительного анализатора (затылочная доля). Дисфункция этого центра может привести к проблемам со зрением, а серьезные поражения – к слепоте.

Эпиталамус (надталамус) – верхняя задняя часть таламуса, которая возвышается над ним: включает эпифиз, который является надмозговой железой внутренней секреции (шишковидное тело). Эпифиз находится в подвешенном состоянии, так как расположен на поводках. Он отвечает за выработку гормонов: днем он вырабатывает гормон серотонин (гормон радости), а ночью – мелатонин (регулятор режима дня и гормон ответственный за цвет кожи и глаз). Эпиталамус играет роль в регуляции жизненных циклов, регулирует период наступления полового созревания, режимы сна и бодрствования, тормозит процессы старения.

Субталамус (подталамус) или преталамус является мозговым веществом маленького объема. Состоит в основном из субталамического ядра и имеет соединения с бледным шаром. Субталамус контролирует мышечные ответы и отвечает за выбор действия. Поражение субталамуса приводят к двигательным нарушениям, тремору, параличу.

Кроме всего перечисленного, таламус имеет связи со спинным мозгом, с гипоталамусом, подкорковыми ядрами и, естественно, с корой головного мозга.

Каждый отдел этого уникального органа несет определенную функцию и отвечает за жизненно важные процессы, без которых нормальное функционирование организма невозможно.

Функции таламуса

Главными функциями органа являются:

переработка информации получаемой от всех органов (рецепторы зрения, слуха, вкуса и осязания) чувств (кроме обоняния);
управление эмоциональными реакциями;
регулирование непроизвольной двигательной активности и мышечного тонуса;
поддерживание определенного уровня активности и возбудимости головного мозга, что необходимо для восприятия информации, сигналов, импульсов и раздражений исходящих извне, из окружающей среды;
отвечает за интенсивность и чувство боли.

Как мы уже говорили, каждая доля таламуса состоит из 120 ядер, которые исходя из функциональности, можно разделить на 4 основные группы:

ретикулярную;
латеральную (боковые);
медиальную (срединные);
ассоциативную.

Ретикулярная группа ядер (отвечает за равновесие) – отвечает за обеспечение равновесия при ходьбе и баланса в организме.

Латеральная группа (центр зрения) – отвечает за зрительное восприятие, принимает и передает импульсы в теменную, затылочную часть коры головного мозга – зрительной зоне.

Медиальная группа (центр слуха) — отвечает за слуховое восприятие, принимает и передает импульсы в височную часть коры — слуховой зоне.

Ассоциативная группа (тактильные ощущения) — принимает и передает в кору головного мозга тактильную информацию, то есть сигналы, исходящие от рецепторов кожных покровов и слизистых оболочек: болевые ощущения, зуд, удар, прикосновение, раздражение и т.д.

Также, с функциональной точки зрения, ядра можно разделить на: специфические и неспецифические.

К специфическим ядрам поступают сигналы от всех рецепторов (кроме обоняния). Они обеспечивают эмоциональную реакцию человека и отвечают за возникновение болевых ощущений.

Специфические ядра, в свою очередь, бывают:

внешние — получают импульсы от соответствующих рецепторов и отправляют информацию в конкретные зоны коры. Благодаря этим импульсам возникают чувства и ощущения;
внутренние — не имеют прямых связей с рецепторами. Получают информацию уже переработанной со стороны релейных ядер. От них импульсы идут в кору головного мозга в ассоциативные зоны. Благодаря этим импульсам возникают примитивные ощущения и обеспечивается взаимосвязь между сенсорными зонами и корой больших полушарий.

Неспецифические ядра поддерживают общую активность коры головного мозга, посылая неконкретные импульсы и стимулируя мозговую активность. Не имея прямой связи с корой, неспецифические ядра таламуса передают свои сигналы в подкорковые структуры.

Отдельно о зрительном бугре

Ранее считалось, что таламус обрабатывает только зрительные импульсы, тогда орган и получил название — зрительные бугры. Сейчас это название считается устаревшим, так как орган обрабатывает практически весь спектр афферентных систем (кроме обоняния).

Система, которая обеспечивает зрительное восприятие – одна из самых интересных. Основной внешний орган зрения – глаз – рецептор, который имеет сетчатку и оснащен особенными клетками (колбочки, палочки), которые трансформируют световой пучок и электрический сигнал. Электрический сигнал, в свою очередь, проходя по нервным клеткам, попадает в латеральный центр таламуса, который отправляет обработанный сигнал в центральный отдел коры головного мозга. Тут происходит окончательный анализ сигнала, благодаря чему формируется увиденное, то есть – картинка.

Чем опасны дисфункции зон таламуса

У таламуса сложная и налаженная структура, поэтому, если возникают сбои или проблемы в работе даже отдельно взятой зоны органа – это приводит к разным последствиям, влияя на отдельные функции организма и даже на весь организм в целом.

Прежде чем попасть в соответствующий центр коры, сигналы с рецепторов поступают в таламус, а точнее, в его определенную часть. Если определенные ядра таламуса повреждены, то импульс не обрабатывается, не доходит до коры или доходит в необработанной форме, следовательно, кора головного мозга и весь организм не получают нужную информацию.

Клинические проявления дисфункций таламуса зависят от конкретной зоны поражения и могут проявляться: проблемами с памятью, вниманием, пониманием, потерей ориентации в пространстве и во времени, нарушениями двигательной системы, проблемами со зрением, слухом, бессонницей, психическими расстройствами.

Одним из проявлений дисфункций органа может быть специфическая амнезия, которая ведет к частичной потере памяти. В этом случае, человек забывает события, произошедшие после повреждения или поражения соответствующей зоны органа.

Еще одно редкое заболевание, затрагивающее таламус – фатальная бессонница, которая может распространяться на нескольких представителей одной семьи. Болезнь возникает по причине мутации соответствующей зоны таламуса, которая отвечает за регулирование процессов сна и бодрствования. Из-за мутации происходит сбой в правильной работе соответствующего участка, и человек перестает спать.

Таламус, да и мозг в целом продолжают оставаться не до конца изученными структурами. И дальнейшие исследования сулят большие научные открытия и помощь в познании этого жизненно важного и сложного органа.

Рассказы о том, что в мозге даже совсем небольшие структуры выполняют важные функции, уже давно ни у кого не вызывают удивления. Но всё же осознание того, что участки ещё меньшего в размера в тех же самых структурах тоже по-разному работают и много за что ответственны, вызывает восхищение. Ранее мы уже рассказывали про небольшой, но важный гипоталамус и его многочисленные ядра. Теперь пришёл черёд рассказать про таламус и его ядра.

Таламус. Сredit: Wikimedia Commons

Помимо сбора и распределения сенсорной информации, таламус контролирует циклы сна и бодрствования, участвует и в процессе запоминания, осуществляет контроль сознанием автоматических движений. Насчёт последнего, объясним, что этот орган – важнейшее звено системы, которая обеспечивает контроль за привычными нам движениями (бег, ходьба, прыжки, плавание). Ещё таламус регулирует сознание, потому как соединяет участки коры, которые отвечают за восприятие, с другими отделами головного и спинного мозга.

Как и в случае гипоталамуса, в таламусе тоже есть ядра. Это скопления нервных клеток, образующих серое вещество, которые несут определённую функцию. Остальная часть таламуса заполнена белым веществом.

Ядра

Группа передних ядер таламуса обозначена на рисунке как AN. Считается, что они играют роль в контроле бодрствования, вовлечены в процесс обучения и эпизодическую память. И так же они – часть лимбической системы.

Пульвинарное ядро (на рисунке PUL) – ответственно за визуальное внимание. У человека он занимает до 40% таламуса, то есть оно одно из самых больших ядер. Если в нём что-то пойдёт не так, то может появиться одностороннее пространственное игнорирование – когда мозг человека не реагирует на то, что показывают со стороны, противоположной поражённой. Например, при проблеме с левой частью этого ядра, человек либо не видит то, что происходит справа, либо не может сконцентрировать внимание на происходящем. Другим проявлением проблемы с пульвинарным ядром может быть синдром дефицита внимания и гиперактивности.

Метаталамус (на рисунке MTh) – представлен двумя образованиями: парными медиальными коленчатыми телами (на рисунке MG), которые играют роль подкоркового центра слухового анализатора, и латеральными коленчатыми телами (на рисунке LG). Последние — точно такой же подкорковый центр, но уже зрительного анализатора. Оба эти анализатора связаны с центрами соответствующих анализаторов в коре головного мозга. Считается, что MG могут определять интенсивность и длительность звука.

Если что-то ломается

Для лечения некоторых заболеваний, которые затрагивают таламус, применяют электроды, которые имплантируются в мозг и могут стимулировать определённую его часть. Например, это используется для устранения симптомов болезни Паркинсона. Метод инвазивный и изменяет электрическую активность, потому для пациентов с такими стимуляторами противопоказана процедура магнитно-резонансной томографии. Зато стимуляцию можно прекратить в любой момент и электроды возможно изъять. Более кардинальным решением является хирургическое вмешательство, когда намерено разрушают определённые участки таламуса – таламотомия. Его используют для лечения тремора при болезни Паркинсона.

Текст: Надежда Потапова

Читайте материалы нашего сайта в Facebook, ВКонтакте, Яндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

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

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.

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.

Физиология
История физиологии
Методы физиологии

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 латеральнее 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.

В таламусе выделяют до 120 ядер серого вещества. По месту их расположения ядра делят на передние, латеральные и медиальные группы. В задней части латеральной группы ядер таламуса выделяют подушку, медиальное и латеральное 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 нейронов 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 нейронами 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 нейронов в тех областях коры, в которые нейроны 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 нейронов ядер. Благодаря таким связям кора мозга может регулировать потоки идущей к ней информации и отбирать наиболее значимую 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 нейронам таких ядер поступают сигналы от красного ядра, базальных ганглиев, лимбической системы, зубчатого ядра мозжечка, которые после их обработки проводятся к нейронам 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, латерально и в ядре подушки. Они отличаются от специфических тем, что к их нейронам не поступают сигналы из чувствительных восходящих путей, а поступают сигналы уже обработанные в других нервных центрах и ядрах таламуса. Ассоциативность нейронов этих ядер выражается в том, что на один и тот же нейрон ядра приходят сигналы разных модальностей. Изменение активности нейронов 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 психических 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 нейронов, к которым по многочисленным синаптическим связям поступают сигналы от нейронов других ядер таламуса, лимбической системы, базальных ядер, гипоталамуса, ствола мозга. По чувствительным восходящим путям к неспецифическим ядрам поступает сигнализация от болевых и температурных рецепторов, а по сетям нейронов 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 нейронной активности практически во всех областях коры больших полушарий.

Принято считать, что неспецифические ядра таламуса благодаря своим многочисленным нейронным 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 синапсы на нейронах бледного шара, нейронах локальных цепей, нейронах ретикулярного ядра латерального коленчатого тела; возбуждающие глутамат и аспартат в кортикоталамических, мозжечковых терминалях; таламокортикальных проекционных нейронах. Нейронами секретируются несколько нейропептидов преимущественно в окончаниях восходящих трактов (субстанция Р, сомагостатин, нейропептид Y, энкефалин, холецистокинин).

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

Ядро медиального коленчатого тела является одним из ядер слуховой системы. Его нейроны получают афферентные волокна из латерального лемниска прямо или более часто, после их синаптического переключения на нейронах 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 нейронам первичной слуховой коры (поля 41, 42).

Нейроны MKT вместе с нейронами нижних холмиков среднего мозга формируют нейронную 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 латерального коленчатого тела является одним из ядер зрительной системы. Его нейроны получают афферентные волокна от ганглиозных клеток обоих сетчаток по зрительному тракту. Ядро ЛКТ представлено нейронами, расположенными в нескольких слоях (пластинках). Сигналы из сетчатки поступают в ЛКТ так, что ипсилатеральная сетчатка проецируется к нейронам 2, 3 и 5-го слоев; контралатеральная — к нейронам 1,4 и 6-го слоев. К нейронам 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 нейронных 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 контралатеральной 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 контралатеральной 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 латеральном ядре таламуса локализован треморогенный центр.

Таламус, в котором находится часть нейронов 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.

Читайте также: