Karakteristikkene og funksjonene til thalamus

Thalamus er en av de viktigste hjernestrukturene. Dette er på grunn av mangfoldet av funksjonene dens. Her er alt du trenger å vite om den.

Skrevet og verifisert av psykologen Carolina López De Luis.

Siste oppdatering: 27 desember, 2022

Thalamus er en oval-formet struktur som utgjør den dorsale delen av mellomhjernen. Den overfører sensoriske input til de primære sensoriske sonene i cortex. Den er imidlertid mer enn bare en mellomtasjon.

Hovedfunksjonen til thalamus er integrering av sensorisk informasjon rettet mot cortex. Faktisk overfører den mesteparten av informasjonen som når hjernebarken. I tillegg integrerer den ulike sensoriske modaliteter. Den letter eller hemmer også projeksjoner mot visse lapper.

Thalamus er avgjørende for å opprettholde kortikal aktivitet. Videre er den ansvarlig for å overføre informasjon fra lillehjernen og striatum til hjernebarken. Lillehjernen og striatum er sentre som modulerer de synkende motoriske veiene til hjernebarken. Nesten all sansemotorisk informasjon passerer gjennom thalamus før den når destinasjonen (cortex).

Thalamus er organisert i forskjellige kjerner med forskjellige funksjoner. Den eneste sensoriske informasjonen som ikke stammer fra thalamus er luktinformasjon. Denne går direkte fra luktekolben til hjernebarken. Imidlertid frigjøres resten av sansene: smak, syn, berøring og hørsel i thalamuskjernene. De projiseres deretter til sine egne tilsvarende områder i cortex.

Thalamus håndterer også synkende informasjon. Med andre ord informasjonen som cortex sender til andre regioner. Dens hovedfunksjon er å regulere sansemotoriske projeksjoner. Imidlertid er den også involvert i funksjonen til noen overordnede prosesser. For eksempel hukommelse eller språk.

Sammensetningen av thalamus

Thalamus er en del av mellomhjernen (diencephalon) som ligger ved bunnen av hjernen, mellom telencephalon og hjernestammen. I tillegg til thalamus utgjør tre andre underdeler en del av diencephalon. Disse er hypothalamus, subthalamus og epithalamus. Thalamus er den største av de fire underdeler. Den består av grupper av nevroner som stikker ut til alle områder av hjernebarken.

Praktisk talt all informasjon som kommer eller kommer ned fra cortex, passerer først gjennom thalamus. Thalamuskjernene er organisert rundt Lamina medullaris. Denne er formet som en “Y”. Den deler thalamus i tre deler: fremre, mediale og laterale.

Når det gjelder rollen som hver av kjernene spiller, kan vi klassifisere dem i:

• Thalamiske relékjerner. Dette er mellomliggende prosesseringsstasjoner i sensorisk transitt til hjernebarken. De sender projeksjonene sine til bestemte områder av cortex
• Diffus projeksjon. Disse er uspesifikke. De sender ikke projeksjoner til bestemte områder.
• Foreningskjerner. De utgjør en del av en krets som forbinder hjernebarken med subkortikale strukturer.

Thalamisk-kortikale forbindelser

Kommunikasjonen mellom cortex og thalamus er gjensidig og toveis. Thalamus består av projeksjonsnevroner som har som mål å kommunisere med andre områder. For eksempel cortex, cerebellum eller basalganglia. I tillegg har den også internevroner som sender informasjon mellom thalamuskjernene. Dermed sender relékjernene projeksjoner til bestemte områder av cortex.

Hver sansemodalitet har sin egen relekjerne, bortsett fra luktesansen. Sensoriske relékjerner overfører signalene sine til spesifikke områder av cortex lokalisert i panne-, bakhode-, tinning- og isselappene. I tillegg mottar hver sensorisk relé thalamiske kjerne-projeksjoner fra hjerneområdet som den projiserer til.

De med diffus projeksjon inkluderer den intralaminære gruppen, midtlinjegruppen og den retikulære gruppen. De to første kjennetegnes ved at informasjon fra ulike områder av hjernen og ryggmargen konvergerer på dem. På sin side distribuerer de det til store områder av hjernebarken, uten å respektere grensene for de kortikale områdene.

Thalamus fungerer som en stasjon som behandler og overfører signalene den mottar til hjernebarken. Den fungerer imidlertid også som et senter som kontrollerer signalene som når den. Den retikulære kjernen utfører denne funksjonen for å kontrollere kortikal aktivitet. Videre er funksjonen til thalamus avgjørende for funksjonen til sentralnervesystemet vårt. Faktisk vil enhver skade på den føre til ulike mangler.

Grupper av relé- og diffuse projeksjonskjerner

Opptil 50 kjerner er identifisert. De er vanligvis klassifisert i fire grupper med hensyn til den indre medullære lamina (fiberbunt):

• Fremre. De deltar i hukommelse og følelser. De er forbundet med områder av cingulate og frontal cortex.
• Medial. Dette er tre underavdelinger. Hver av dem er koblet til en bestemt region av frontal cortex. De mottar input fra basalgangliene, tonsillarkjernen og mellomhjernen. Dessuten er de også involvert i hukommelsen.
• Ventral. Disse er viktige for motorisk kontroll. De overfører informasjon fra lillehjernen og basalgangliene til den motoriske cortex.
• Bakre. Disse består av medial genikulate, lateral genikulate og pulvinar. Det mediale genikulatet er en del av det auditive systemet. Den overfører tonotopisk organisert auditiv informasjon til tinninglappen. Det laterale genikulate mottar informasjon fra netthinnen. Den sender den visuelle informasjonen til den primære visuelle cortex i bakhodelappen. Til slutt projiserer pulvinar til områder av panne-bakhode-tinning-assosiasjonen. Dette er mer utviklet hos mennesker.

Når det gjelder de diffuse projeksjonskjernene, er de lokalisert i midtlinjen av thalamus eller i medullær lamina. De intralaminære kjernene projiserer til limbiske strukturer. Disse styrer aktiveringen av cortex. De kan også delta i integreringen av sensoriske submodaliteter. Den retikulære kjernen regulerer aktiviteten til andre thalamuskjerner basert på deres kontroll.

Thalamus er imidlertid ikke bare en enkel reléstasjon for overføring til neocortex. Faktisk er det en kompleks hjerneregion hvor en betydelig grad av informasjonsbehandling er mulig. Den fungerer som en vokter av informasjon til hjernebarken. Videre forhindrer eller letter den passering av spesifikk informasjon avhengig av individets bevissthetstilstand.

De mange funksjonene til thalamus

Thalamus er en kompleks struktur som har implikasjoner i ulike funksjoner i sentralnervesystemet. Her er noen av dem:

• Sansemotorikk. Den er ansvarlig for analyse og integrering av sansefunksjoner. Disse kan være mekaniske, termiske og smertefulle stimuli. Enhver skade på dette området kan forårsake sensorisk tap kontralateralt til skaden, parestesi eller thalamussmerter. I tillegg, på motorisk nivå, er det involvert i frivillige og ufrivillige bevegelser og gange.
• Oppmerksomhet. Det er funnet bevis for dets involvering i søvn-våken-syklusen og graden av bevissthet.
• Følelser. Det er ansvarlig for integrering av visceral informasjon med hengivenhet, følelser og tanke.
• Språk. Hovedsakelig påvirker den de motoriske aspektene ved språket. Faktisk kan skade på thalamus forårsake navngivnings- eller syntaktiske problemer.
• Hukommelse. Det er en tydelig involvering av thalamus i anterograd hukommelse. Med andre ord dannelsen av nye minner. I tillegg samarbeider den i den midlertidige organiseringen av nyere og eldgamle minner. Enhver skade er relatert til sykdommer preget av hukommelsestap. For eksempel ved lidelser som Korsakoff syndrom.
• Eksekutivfunksjon. I sine projeksjoner til den prefrontale cortex, modulerer den eksekutivfunksjoner, oppmerksomhet, initiativ, hemming og den tidsmessige organiseringen av atferd.

Som du kan se, er rollen til thalamus ikke begrenset til en enkelt funksjon. Faktisk modulerer den flere sensoriske, motoriske og enda høyere funksjoner.

Derfor kan det slås fast at thalamus spiller en viktig rolle i ulike hjernefunksjoner. Disse inkluderer hukommelse, følelser, søvn-våken-syklusen og eksekutivfunksjoner. Videre er den også involvert i kortikale reaksjoner av årvåkenhet, sensorimotorisk kontroll og behandling av sensorisk informasjon.

Skade på thalamus

Thalamus er en grå kjerne som ligger ved bunnen av hjernen som fungerer som skjæringspunktet for flere nevrale baner. De kliniske manifestasjonene produsert av thalamiske lesjoner er ekstremt forskjellige, dårlig systematisert og relativt lite kjent.

I sin tur reagerer disse lesjonene på flere årsaker. Her er det den vaskulære som dominerer. Imidlertid skiller de av metabolsk, neoplastisk, inflammatorisk og smittsom opprinnelse seg også ut.

Thalamus integrerer somatisk, visceral og visuell informasjon relatert til emosjonelle sensasjoner og subjektive tilstander. Videre påvirker det aktiviteten til den motoriske cortex og fungerer som et relé mot bevissthet. Derfor kan nivåene av bevissthet og årvåkenhet, følelsesmessig tone eller nyere hukommelse endres. I tillegg kan det være problemer med følsomhet og bevegelse.

Det er spesifikke patologier som er direkte relatert til skade på thalamus. For eksempel Korsakoff syndrom eller Dejerine og Roussy syndrom. Den første er preget av problemer i anterograd hukommelse, fabrikasjoner og hallusinasjoner. Den andre skyldes intens smerte, forbigående hemiparese og hemiataksi.

En utfordring for legestanden

Thalamiske lesjoner fortsetter å være en utfordring for klinikere. Hovedårsaken til dette er at denne lille grå kjernen er et forbindelsespunkt mellom ulike nevrale baner. Faktisk konvergerer afferente forbindelser i den og efferente baner bærer nerveimpulser til andre strukturer i sentralnervesystemet.

Derfor kan en lesjon i thalamus, avhengig av det berørte området, samt etiologien (smittsom, vaskulær, etc) føre til en rekke konsekvenser. Fagfolk på feltet hevder at disse skadene er «dårlig systematisert og relativt lite kjent». Det ser faktisk ut til at det gjenstår mye å undersøke og lære om denne nøkkelstrukturen i riktig hjernefunksjon.