Спинной мозг — это орган центральной нервной системы. Он находится в канале позвоночника и выглядит как белый шнур длиной (40)–(45) см. Масса спинного мозга составляет приблизительно (30) г.
В позвоночном канале вокруг спинного мозга находится спинномозговая жидкость. Эта же жидкость заполняет канал, который проходит по центру спинного мозга. Она обеспечивает процессы обмена веществ и смягчает механические воздействия при движениях человека.
Спинной мозг начинается от головного мозга на уровне затылочного отверстия черепа и заканчивается в поясничном отделе позвоночника. Ниже в позвоночнике находится так называемый конский хвост, состоящий из пучков нервных волокон.
Спинной мозг делится двумя продольными бороздами (передней и задней) на две половины.
Центральная часть спинного мозга состоит из серого вещества, окружённого белым веществом.
Белое вещество образовано отростками нейронов и выполняет проводниковую функцию — обеспечивает передачу импульсов между спинным и головным мозгом и между разными участками спинного мозга.
Серое вещество спинного мозга
Серое вещество состоит из тел нейронов и дендритов. В нём различают рога: передние, задние и боковые.
Передние рога образованы телами двигательных нейронов (мотонейронов). Аксоны этих нейронов проводят возбуждение к скелетным мышцам туловища и конечностей.
В задних рогах в основном находятся тела вставочных нейронов, которые передают нервные импульсы с отростков чувствительных нейронов на тела двигательных нейронов. Вставочные нейроны передают также информацию в другие отделы спинного мозга и в головной мозг.
Боковые рога образованы телами вставочных нейронов автономной нервной системы.
Рис. (1). Строение спинного мозга
В спинном мозге (31) сегмент. От каждого сегмента отходит по паре передних и задних корешков.
Задние корешки (чувствительные) имеют утолщения — спинномозговые узлы, в которых находятся тела чувствительных нейронов. По задним корешкам нервный импульс всегда идёт от рецептора к мозгу.
Передние корешки (двигательные) состоят из аксонов двигательных нейронов соматической системы. Здесь могут находиться также аксоны нейронов вегетативной нервной системы. По передним корешкам импульс всегда передаётся от мозга к рабочему органу.
Передние и задние корешки соединяются и образуют смешанные спинномозговые нервы. Их (31) пара. Каждый нерв связан с определённой частью организма.
Пример:
нервы, отходящие от шейных сегментов управляют мышцами шеи. Нервы, отходящие от нижних грудных и верхних поясничных сегментов, иннервируют органы брюшной полости и мышцы туловища. От нижних поясничных и крестцовых сегментов отходят нервы, которые управляют органами таза и мышцами ног.
Рис. (2). Спинномозговые нервы
Функции спинного мозга
Рефлекторная функция спинного мозга заключается в том, что здесь замыкаются рефлекторные дуги двигательных рефлексов, связанных с работой скелетных мышц (кроме мышц головы), а также дуги многих вегетативных рефлексов.
Пример:
защитный двигательный рефлекс — отдёргивание руки от горячего предмета.
Рис. (3). Рефлекс и рефлекторная дуга
Проводниковая функция спинного мозга заключается в проведении импульсов от головного мозга к органам и обратно. По восходящим путям в головной мозг поступает информация от рецепторов кожи, мышц, сосудов, органов мочеполовой системы. По нисходящим путям нервные импульсы поступают из головного мозга к двигательным нейронам передних рогов, а от них — к органам.
Обрати внимание!
Белое вещество связывает спинной мозг с головным и обеспечивает их согласованную работу. Головной мозг контролирует все рефлексы, осуществляемые спинным мозгом.
Источники:
Рис. 1. Строение спинного мозга © ЯКласс
Рис. 2. Спинномозговые нервы https://image.shutterstock.com/image-illustration/3d-rendered-medically-accurate-illustration-600w-1613944423.jpg
Рис. 3. Рефлекс и рефлекторная дуга https://image.shutterstock.com/image-vector/reflex-arc-infographic-diagram-example-600w-652316116.jpg
Серое вещество
- Серое вещество (лат. substantia grisea) — главный компонент центральной нервной системы позвоночных животных и человека, включающий клеточные тела нейронов, нейропиль (частично: дендриты, безмиелиновые аксоны, отростки глиальных клеток), глиальные клетки (астроциты и олигодендроциты), а также капилляры. Противопоставляется белому веществу мозга, не содержащему тел нейронов и состоящему главным образом из пучков миелиновых волокон. Цветовая дифференциация белого и серого вещества нервной ткани обусловлена белым цветом миелина. Серое вещество живых тканей имеет серо-коричневую окраску, которую придают кровеносные капилляры и клеточные тела нейронов.
Источник: Википедия
Связанные понятия
Белое вещество (лат. substantia alba) — компонент центральной нервной системы позвоночных животных и человека, состоящий главным образом из пучков аксонов, покрытых миелином. Противопоставляется серому веществу мозга, состоящему из клеточных тел нейронов. Цветовая дифференциация белого и серого вещества нервной ткани обусловлена белым цветом миелина.
Конечный мозг (лат. telencephalon) — самый передний отдел головного мозга. Состоит из двух полушарий большого мозга (покрытых корой), мозолистого тела, полосатого тела и обонятельного мозга. Является наиболее крупным отделом головного мозга. Это также самая развитая структура, покрывающая собой все отделы головного мозга.
Голубое пятно (голубоватое место, голубоватое пятно, синее пятно/место, лат. locus coeruleus) — ядро, расположенное в стволе мозга на уровне моста (участок голубоватого цвета в верхнелатеральной части ромбовидной ямки ствола головного мозга кнаружи от верхней ямки), часть ретикулярной формации. Система его проекций очень широка — аксоны восходят к верхним слоям коры больших полушарий, гиппокампу, миндалине, перегородке, полосатому телу, коре мозжечка. Нисходящие проекции идут в спинной мозг к симпатическим…
Латеральное коленчатое тело (наружное коленчатое тело, ЛКТ) — легко распознаваемая структура мозга, которая помещается на нижней латеральной стороне подушки таламуса в виде достаточно большого плоского бугорка. В ЛКТ приматов и человека морфологически определено шесть слоев: 1 и 2 — слои крупных клеток, 3-6 — слои мелких клеток. Слои 1, 4 и 6 получают афференты от контрлатерального (расположенного в противоположном по отношению к ЛКТ полушарии) глаза, а слои 2, 3 и 5 — от ипсилатерального (расположенного…
Передний мозг, или прозэнцефалон (лат. prosencephalon, англ. forebrain) — это отдел головного мозга хордовых животных, выделяемый на основании особенностей его эмбрионального развития у этих видов животных. Передний мозг (прозэнцефалон) является одним из трёх первичных мозговых пузырей, образующихся в первичной нервной трубке вскоре после нейруляции и образования нейромер, на так называемой трёхпузырьковой стадии развития ЦНС эмбриона. Двумя другими первичными мозговыми пузырями являются средний…
Упоминания в литературе
В головном мозге (рис. 3) различают серое вещество и белое вещество. Серое вещество – это скопление нервных клеток, которое находится в коре головного мозга. Каждый участок коры представляет собой нервный центр, который контролирует ту или иную функцию организма.
Антиноцицептивная система – совокупность нейронов центральной нервной системы, обладающая способностью угнетать проведение болевых импульсов. Сегодня к ней относят периакведуктальное серое вещество среднего мозга, большое ядро шва, крупноклеточное ретикулярное ядро продолговатого мозга и нейроны желатинозной субстанции задних рогов спинного мозга. Антиноцицептивная система активируется при длительной боли, тревоге и страхе. Одними из важнейших ее медиаторов являются эндогенные опиоидные пептиды; показано, что они выделяются после хирургических операций, а также у больных, которые вместо анальгетиков получают плацебо.
При поражении центров коры головного мозга очень важна локализация, ведь повреждения происходят на микроскопическом уровне. Головной мозг состоит из нейронов и глиальных клеток, которые соединены между собой сложными проводимыми путями – аксонами и дендритами. По ним передаются нервные импульсы. Все мы еще со школьного курса биологии знаем, что в головном мозге есть серое и белое вещества. Серым веществом является скопление нейронов и коротких проводимых путей между ними. А вот белое вещество составляют длинные, сложные проводимые пути – нервные волокна, которые покрыты особой миелиновой оболочкой – она необходима для нормального прохождения импульсов и подобна изоляционной ленте на электрическом проводе.
В головном мозге различают серое вещество и белое вещество. Серое вещество – это скопление нервных клеток, которое находится в коре головного мозга. Каждый участок коры представляет собой нервный центр, который контролирует ту или иную функцию организма.
НЕЙРО́Н, нервная клетка; основная структурная и функциональная единица нервной системы. Нейроны обладают особыми свойствами – возбудимостью и проводимостью. Из нейронов построена нервная ткань. Как и другие клетки, нейрон имеет ядро, цитоплазму и клеточную мембрану. Ядро содержится в теле нейрона (его расширенная часть), от которого отходят отростки – короткие (дендриты) и один длинный (аксон). Длина аксона может достигать 1 м и более. Аксоны образуют тяжки, которые называются нервами (наиболее крупные – нервными стволами). Дендриты принимают сигналы из внешней среды или от другой нервной клетки и проводят возбуждение к аксону, который передаёт его в удалённые от тела нейрона области. Тела нейронов образуют серое вещество головного и спинного мозга, а дендриты и аксоны – белое мозговое вещество.
Связанные понятия (продолжение)
Эпиталамус (буквально «надталамус») — это самая дорсальная (верхняя) задняя часть таламического мозга, или, иначе говоря, таламической области — той части промежуточного мозга, куда, помимо эпиталамуса, входят также таламус, субталамус и метаталамус, но не входят гипоталамус и гипофиз, причисляемые к гипоталамической области. Эпиталамус возвышается над таламусом. В число его структур входят поводок эпиталамуса, также называемый поводком мозга, треугольник поводка, спайка поводков, подспаечный орган…
Бледный шар (лат. globus pallidus s. pallidum) — парная структура переднего мозга, относящаяся к базальным ядрам, часть чечевицеобразного ядра, вентромедиальная часть полосатого тела. Подразделяется на латеральную и медиальную части.
Височная доля (лат. Lobus temporalis) — образование коры больших полушарий, отделенное латеральной бороздой головного мозга от теменной и лобной долей и расположенное кпереди от затылочной доли. Кора височной доли в содействии с гиппокампом участвует в образовании долговременной памяти, также обрабатывает визуальную и слуховую информацию, способствует пониманию языка.
Мозгово́й ствол, или ствол головного мозга, — традиционно выделяющийся отдел третьего мозга, представляющий собой протяжённое образование, продолжающее спинной мозг.
Хвостатое ядро (лат. nucleus caudatus) — парная структура головного мозга, относящаяся к стриатуму. Расположена спереди от таламуса, от которого (на горизонтальном срезе) его отделяет белая полоска вещества — внутренняя капсула. Передний отдел хвостатого ядра утолщён и образует головку, caput nuclei caudati, которая составляет латеральную стенку переднего рога бокового желудочка. Головка хвостатого ядра примыкает внизу к переднему продырявленному веществу, в этом месте головка соединяется с чечевицеобразным…
Покрышка мозга, или тегментум (лат. tegmentum) — это общее название совокупности нескольких областей ствола мозга. Покрышка мозга находится между желудочковой системой мозга и базальными и вентральными структурами на каждом из уровней, через которые «покрышка мозга» проходит. На уровне среднего мозга она расположена дорсально по отношению к ножке мозга и отделена полулунной областью чёрного вещества от основания ножки. Таким образом, на уровне среднего мозга покрышка мозга образует его нижнюю поверхность…
Варо́лиев мост (лат. pons Varolii, от имени Констанзо Варолия), или просто мост (лат. pons) — отдел ствола головного мозга, является вместе с мозжечком частью метэнцефалона, который, в свою очередь, является частью заднего (ромбовидного) мозга. Рострален к продолговатому мозгу (medulla oblongata), каудален к среднему мозгу и вентрален к мозжечку.
Полоса́тое те́ло (лат. corpus striatum) — анатомическая структура конечного мозга, относящаяся к базальным ядрам полушарий головного мозга.
Экстрапирамидная система (лат. extra — вне, снаружи, в стороне + pyramis, греч. πϋραμίς — пирамида) — совокупность структур (образований) головного мозга, участвующих в управлении движениями, поддержании мышечного тонуса и позы, минуя кортикоспинальную (пирамидную) систему. Структура расположена в больших полушариях и стволе головного мозга.
Ядра таламуса — это группы нейронов таламуса, выделяемые на основании особенностей их анатомо-гистологической структуры и цитоархитектоники, а также паттерна связей с другими частями головного мозга.Все ядра таламуса можно подразделить на шесть групп: передние, медиальные, боковые (латеральные), ретикулярные, внутриламинарные ядра и ядра средней линии. Тонкий Y-образный слой миелинизированных нервных волокон, так называемая внутренняя медуллярная пластинка, разграничивает между собой переднюю, медиальную…
Перекрёст (или хиа́зма, др.-греч. χίασμα) зри́тельных не́рвов — часть мозга, место частичного пересечения волокон зрительных нервов (II-я пара черепных нервов), расположенное в нижней части (основании) головного мозга непосредственно под гипоталамусом. Изображения носовой части каждой сетчатки передаются на противоположную сторону мозга благодаря неполному перекрёсту зрительных нервов. В то же время изображения височной части сетчатки остаются на той же стороне. Таким образом изображения с любой…
Головной мозг позвоночных разделён бороздой на два больших полушария: левое и правое. Внешний слой серого вещества полушарий — это кора мозга, поддерживаемая внутренним слоем белого вещества. Два полушария соединены между собой комиссурами — поперечными пучками нервных волокон. Главной из этих комиссур является толстая пластина мозолистого тела; она простирается спереди назад на 8 см и состоит из 200-250 млн. нервных волокон, идущих из одного из одного полушария в другое. Меньшие соединения, включая…
Подробнее: Полушарие головного мозга
Внутренняя капсула (лат. capsula interna ) — толстая изогнутая под углом пластинка белого вещества, ограниченная с латеральной стороны чечевицеобразным ядром, а с медиальной — головкой хвостатого ядра (спереди) и таламусом (сзади). Внутренняя капсула содержит аксоны и дендриты нейронов, связывающие кору головного мозга с другими структурами мозга.
Обонятельная луковица — часть обонятельного мозга, парное образование, состоящее из тел вторых нейронов биполярного типа обонятельного анализатора. Располагается во внутричерепной полости между лобной долей сверху и решётчатой пластинкой решётчатой кости снизу, через отверстие которой в неё поступают нервные волокна обонятельной области носа, а сзади продолжается в обонятельный тракт.
Ножки мозга — это парные структуры, расположенные книзу (вентральнее) от Сильвиева водопровода и относящиеся к структурам среднего мозга хордовых животных. Верхняя часть ножек мозга прилегает к покрышке среднего мозга. Однако в другом определении понятия «ножки мозга», они включают в себя покрышку среднего мозга, то есть в этом определении самая верхняя часть ножек мозга — это и есть покрышка среднего мозга. Самая нижняя и передняя часть ножек мозга называется основанием мозга или основаниями ножек…
Средний мозг, или мезэнцефалон (англ. Midbrain, лат. Mesencephalon; термин «мезэнцефалон» происходит от др.-греч. μέσος — «месос» — средний, и ἐγκέφᾰλος — «энкефалос» — буквально «находящийся внутри головы», то есть головной мозг) — это отдел головного мозга хордовых животных, развивающийся из среднего из трёх первичных мозговых пузырей эмбриона. Этот отдел мозга ответствен за осуществление многих важных физиологических функций, таких, как зрение, слух, контроль движений, регуляция циклов сна и бодрствования…
Клетки Пуркинье (англ. Purkinje cells) — крупные нервные клетки коры мозжечка. Своё название клетки получили в честь их первооткрывателя, чешского врача и физиолога Яна Эвангелисты Пуркинье.
Крыша мозга, она же крыша среднего мозга, или тектум — это анатомическая область в головном мозге хордовых животных, а именно — дорсальная часть среднего мозга. Понятие крыши среднего мозга противопоставляется понятию покрышки мозга, или тегментума, под которым понимается другая часть среднего мозга, расположенная вентрально по отношению к желудочкам мозга. Крыша мозга ответственна за зрительные и слуховые рефлексы.
Гранулярные клетки — несколько разновидностей мелких нейронов мозга. Название «гранулярная клетка» («зернистая клетка», «клетка-зерно») используется анатомами для нескольких разных типов нейронов, единственной общей особенностью которых является крайне малый размер тел этих клеток.
Подробнее: Гранулярная клетка
Мозо́листое те́ло (лат. corpus callosum) — сплетение нервных волокон в головном мозге млекопитающих, соединяющее правое и левое полушария. Кроме мозолистого тела, полушария соединяет передняя спайка, задняя спайка и спайка свода (commissura fornicis). Но мозолистое тело, состоящее из 200—250 миллионов нервных волокон, является самой большой структурой, соединяющей полушария. Мозолистое тело имеет форму широкой толстой плоской полосы, простирается спереди назад на 8 см, состоит из аксонов и находится…
Обонятельный мозг (лат. rhinencephalon) — совокупность ряда структур конечного мозга, связанных с обонянием.
Субталамус, иначе называемый преталамус или периталамус, вентральный таламус — это часть таламического мозга, или, иначе говоря, таламической области — той части промежуточного мозга, куда, помимо субталамуса, входят также таламус, эпиталамус и метаталамус, но не входят гипоталамус и гипофиз, относимые к гипоталамической области. Его наиболее выраженной структурой является так называемое субталамическое ядро. Субталамус соединён нервными связями с бледным шаром, базальным ядром в конечном мозге…
Вставочный нейрон (синонимы: интернейрон, промежуточный нейрон; англ. interneuron, relay neuron, association neuron, bipolar neuron) — нейрон, связанный только с другими нейронами, в отличие от двигательных нейронов, иннервирующих мышечные волокна, и сенсорных нейронов, преобразующих стимулы из внешней среды в электрические сигналы.
Лобная доля (лат. Lobus frontalis) — образование коры больших полушарий, ограниченной сзади центральной бороздой от теменной доли и снизу латеральной бороздой от височной доли. В области лобной доли располагаются центры, отвечающие за осознанные движения, а также умение писать и разговаривать.
Поясная кора (лат. cortex cingularis) — часть головного мозга, расположенная в медиобазальной части коры больших полушарий. Поясная извилина (лат. gyrus cinguli) является частью поясной коры и расположена непосредственно над мозолистым телом. Поясная кора считается частью лимбической доли.
Промежуточный мозг, или диэнцефалон (лат. Diencephalon, англ. Diencephalon; термин «диэнцефалон» происходит от др.-греч. διά — «диа-», обозначающее «через», «между», и ἐγκέφαλος — «энкефалос», буквально «находящийся внутри головы», то есть головной мозг) — отдел головного мозга хордовых животных, который образуется в процессе эмбрионального развития из задней части зародышевого переднего мозга (прозэнцефалона). На пятипузырьковой стадии из задней части зародышевого переднего мозга (прозэнцефалона…
Ретикулярная формация (лат. reticulum — сеточка, formatio — образование) — это образование, тянущееся вдоль всей оси ствола головного мозга. Своим названием оно обязано сетчатой структуре, образуемой его нервными клетками с очень сложными связями. Формация состоит из ретикулярных ядер и большой сети нейронов с разветвлёнными аксонами и дендритами, представляющих единый комплекс, который осуществляет активацию коры головного мозга и контролирует рефлекторную деятельность спинного мозга. Эта сеть нейронов…
Теменная доля (лат. Lobus parietalis) — образование в коре большого мозга (Cortex cerebri). Спереди ограничена центральной бороздой, сзади — теменно-затылочной бороздой (sulcus parietooccipitalis) и линией, которая проводится от конца теменно-затылочной борозды к концу верхней височной борозды (sulcus temporalis superior).
Зубчатая извилина (лат. gyrus dentatus) или зубчатая фасция гиппокампа (лат. fascia dentata hippocampi) — зазубренная извилина, расположенная в глубине борозды гиппокампа и переходящая в ленточную извилину. В некоторых классификациях она вместе с аммоновым рогом считается частью самого гиппокампа, однако большинство авторов относят её к гиппокамповой формации. В её структуре выделяют три слоя: полиморфный хилус, гранулярный слой и молекулярный слой, который непрерывно переходит в молекулярный слой…
Афферентация (от лат. afferens — «приносящий») — постоянный поток нервных импульсов, поступающих в центральную нервную систему от органов чувств, воспринимающих информацию как от внешних раздражителей (экстерорецепция), так и от внутренних органов (интерорецепция). Находится в прямой зависимости от количества и силы воздействующих раздражителей, а также от состояния — активности или пассивности — индивида.
В нейроанатомии извилина (лат. gyrus, множ. gyri) — выступы (складки), лежащие между бороздами (углублениями) на поверхности полушарий конечного мозга. Борозды и извилины создают характерную «морщинистую» поверхность полушарий головного мозга человека и некоторых других млекопитающих.
Подушка таламуса (лат. pulvinar thalami, или просто лат. pulvinar) — это группа ядер (телец нейронов), расположенных в таламусе (части промежуточного мозга позвоночных) животных. Эта группа ядер совокупно называется пульвинаром, или подушкой таламуса (лат. pulvinar thalami), а как коллекция отдельных ядер — пульвинарными ядрами, или ядрами подушки таламуса (лат. nuclei pulvinares thalami).
Пирамидная система, пирамидный путь (лат. tractus pyramidalis, PNA) — система нервных структур. Поддерживает сложную и тонкую координацию движений.
Ромбови́дный мозг, или ромбэнцефалон (лат. rhombencephalon, англ. hindbrain) — это отдел головного мозга хордовых животных, выделяемый на основании особенностей его эмбрионального развития у них. В трёхпузырьковой стадии развития ЦНС эмбриона, ромбовидный мозг является самым задним из трёх первичных мозговых пузырей, называемых, соответственно, передним мозгом (прозэнцефалоном), средним мозгом (мезэнцефалоном) и ромбовидным мозгом.В дальнейшем, в пятипузырьковой стадии, ромбовидный мозг подразделяется…
Мозжечо́к (лат. cerebellum — дословно «малый мозг») — отдел головного мозга позвоночных, отвечающий за координацию движений, регуляцию равновесия и мышечного тонуса. У человека располагается позади продолговатого мозга и варолиева моста, под затылочными долями полушарий головного мозга. Посредством трёх пар ножек мозжечок получает информацию из коры головного мозга, базальных ганглиев, экстрапирамидной системы, ствола головного мозга и спинного мозга. У различных таксонов позвоночных взаимоотношения…
Островковая, или центральная доля (лат. lobus insularis), или островок (лат. insula), в ряде источников — островковая кора (лат. cortex insularis) — часть коры головного мозга, находящаяся в глубине латеральной борозды. Кора островковой доли считается ответственной за формирование сознания, а также играет роль в образовании эмоций и поддержке гомеостаза.
Четверохолмие (лат. corpora quadrigemina) — четыре бугра, состоящие из верхнего и нижнего двухолмия, образующие верхнюю стенку среднего мозга птиц и млекопитающих и разделенные крестообразной бороздой. У рыб, амфибий и большинства рептилий имеется лишь одна пара бугров — двухолмие (лат. Corpora bigemina), но у некоторых рептилий позади неё уже возникает вторая пара небольших бугров, достигающая большего развития у вышестоящих форм.
Продолговатый мозг (лат. myelencephalon, medulla oblongata), или луковица головного мозга (лат. bulbus cerebri), — задний отдел головного мозга, непосредственное продолжение спинного мозга. Происходит из ромбовидного мозга и входит в ствол головного мозга. Регулирует такие основные процессы жизнедеятельности, как дыхание и кровообращение, поэтому в случае повреждения продолговатого мозга мгновенно наступает смерть.
Префронта́льная кора (лат. Cortex praefrontalis) — отдел коры больших полушарий головного мозга, представляющий собой переднюю часть лобных долей и включающий в себя 9, 10, 11, 12, 13, 14, 24, 25, 32, 44, 45, 46 и 47 поля по Бродману.
Первичная моторная кора, или первичная двигательная кора (англ. Primary motor cortex) — область моторной коры, расположенная в средне-задней части прецентральной извилины, примыкающей к центральной борозде. Соответствует цитоархитектоническому полю Бродмана 4 и каудальной части поля 6. Содержит клетки Беца и другие мотонейроны, аксоны которых достигают сегментов спинного мозга. Одной из основных функций первичной моторной коры является контроль произвольных дискретных движений, совершаемых группами…
Красное ядро (лат. Nucleus ruber) — структура в среднем мозге, участвующая в координации движений. Оно состоит из хвостовой магноцеллюлярной (крупноклеточной) и ростральной — парвоцеллюлярной (мелкоклеточной) части. Красное ядро находится в покрышке среднего мозга рядом с чёрной субстанцией. Красное ядро и чёрная субстанция являются подкорковыми центрами экстрапирамидной двигательной системы.
Кора больших полушарий головного мозга или кора головного мозга (лат. cortex cerebri) — структура головного мозга, слой серого вещества толщиной 1,3—4,5 мм, расположенный по периферии полушарий большого мозга и покрывающий их. Наибольшая толщина отмечается в верхних участках предцентральной, постцентральной извилин и парацентральной дольки.
Головно́й мозг (лат. cerebrum, др.-греч. ἐγκέφαλος) — главный орган центральной нервной системы подавляющего большинства хордовых, её головной конец; у позвоночных находится внутри черепа. В анатомической номенклатуре позвоночных, в том числе человека, мозг в целом чаще всего обозначается как encephalon — латинизированная форма греческого слова; изначально латинское cerebrum стало синонимом большого мозга (telencephalon).
Передняя поясная кора (ППК, лат. cortex cingularis anterior, англ. anterior cingulate cortex, ACC) — фронтальная часть поясной коры, напоминающая по виду «ошейник» вокруг мозолистого тела. Она соответствует цитоархитектоническим полям Бродмана 24, 32 и 33. Предполагается, что она играет роль в разнообразных автономных функциях, таких как регулирование кровяного давления и сердечного ритма. Она также участвует в выполнении когнитивных функций, таких как ожидание награды, принятие решений, эмпатия…
Передняя комиссура (передняя спайка, лат. commissura anterior) — пучок нервных волокон конечного мозга, соединяющий некоторые отделы обонятельного мозга (гиппокампальные извилины) с крючками височных долей. Передняя комиссура находится под клювом мозолистого тела позади концевой пластинки.
Упоминания в литературе (продолжение)
Внеклеточное (экстрацеллюлярное) пространство в коре мозга, в сером веществе его ядер, в стволе мозга, в спинном мозге, в отличие от остальных органов человека, очень небольших размеров. Общий объем внеклеточного пространства головного мозга около 300 мл. Внеклеточное пространство непосредственно связано с желудочками мозга (Cseer H.F. et al., 1977, Cseer H.F. et al., 1981). Есть сведения о том, что экстрацеллюлярное пространство соединено также с лимфатической системой. Знание этих анатомических деталей позволяет четко представить пути, по которым возможен пассаж избыточной жидкости при разрешении отека мозга. Обмен между внеклеточной жидкостью и капиллярами ограничен проницаемостью гематоэнцефалического барьера.
Спинной и головной мозг состоят из серого и белого вещества. Серое вещество – это скопления нервных клеток вместе с их короткими разветвляющимися отростками. Белое вещество – это нервные волокна, образованные длинными отростками нервных клеток. Эти отростки имеют миелиновую оболочку, придающую волокнам белый цвет. Нервные волокна образуют проводящие пути спинного и головного мозга, связывая различные отделы ЦНС и различные ядра (нервные центры) между собой.
И наконец, самый сложный и загадочный отдел мозга – кора. В ней проходят процессы, отвечающие за высшую нервную деятельность. Кора – это извилистый слой серого вещества толщиной от полутора до четырех с половиной миллиметров. Кора головного мозга есть у всех млекопитающих. В зависимости от уровня умственной деятельности она имеет большую или меньшую площадь за счет толщины и количества извилин. У человека она составляет 44 процента от объема всего переднего мозга в целом. В ней содержится более 10 миллиардов. нервных клеток, которые беспрерывно сообщаются друг с другом посредством импульсов.
Головной мозг имеет три оболочки: твердую, паутинную и мягкую. Между твердой и паутинной оболочками находится субдуральное пространство, заполненное спинномозговой жидкостью (ее отток возможен в венозную систему и в органы лимфообращения), а между паутинной и мягкой – подпаутинное пространство. Головной мозг состоит из белого (нервные волокна) и серого вещества (нейроны). Серое вещество в нем располагается на периферии коры больших полушарий, а белое – в центре.
В составе серого вещества спинного мозга человека насчитывают около 13,5 млн нервных клеток. Из них основную массу (97 %) представляют промежуточные клетки (вставочные или интернейроны), которые обеспечивают сложные процессы координации внутри спинного мозга. Среди мотонейронов спинного мозга выделяют крупные альфа-мотонейроны и мелкие – гаммамото нейроны. От альфа-мотонейронов отходят наиболее толстые и быстропроводящие волокна двигательных нервов, вызывающие сокращения скелетных мышечных волокон. Тонкие волокна гамма-мотонейронов не вызывают сокращения мышц. Они подходят к проприорецепторам – мышечным веретенам – и регулируют их чувствительность.
В составе серого вещества спинного мозга человека насчитывают около 13,5 млн нервных клеток. Из них основную массу (97 %) представляют промежуточные клетки (вставочные или интернейроны), которые обеспечивают сложные процессы координации внутри спинного мозга. Среди мотонейронов спинного мозга выделяют крупные альфа-мотонейроны и мелкие – гамма-мотонейроны. От альфа-мотонейронов отходят наиболее толстые и быстропроводящие волокна двигательных нервов, вызывающие сокращения скелетных мышечных волокон. Тонкие волокна гамма-мотонейронов не вызывают сокращения мышц. Они подходят к проприорецепторам – мышечным веретенам – и регулируют их чувствительность.
Миелиновая оболочка требует постоянного обновления и пополнения необходимыми веществами. Синтез миелина осуществляется клетками нейроглии – олигодендроцитами, которые своими отростками соединяют аксон нейрона с сосудами. Миелиновая оболочка состоит из фосфолипидов, холестерина и небольшого количества белка, что придает ей более светлую окраску по сравнению с другими тканями. Именно поэтому в структурах нервной системы отличают серое вещество (преимущественно нейроны) и белое вещество (преимущественно проводники, покрытые миелиновой оболочкой). Необходимо отметить, что центральная и периферическая нервная система человека содержит более 200 г миелина – вещества, принимающего самое активное участие в обменных процессах. Для синтеза миелина необходимы: жиры, холестерин, витамины, фолиевая кислота, ферменты, обеспечивающие непрерывную ремиелинизацию. При разрушении миелиновой оболочки (демиелинизация) или слабой работе ферментов, обеспечивающих синтез этого вещества, неизбежно нарушается проводимость нервных волокон (демиелинизирующие заболевания, полиневропатии, лейкоэнцефалопатии).
Все нейроны серого вещества спинного мозга располагаются в определенном порядке. Наиболее общепринятым является цитоархитектоническое подразделение серого вещества на пластинки Рекседа, которые нумеруются в дорсовентральном направлении (рис. 1.5).
Головной мозг – высший отдел ЦНС, состоит из мозгового ствола, большого мозга и мозжечка. Большой мозг представлен двумя полушариями, наружная поверхность которых покрыта серым веществом – корой.
Таламус – парное образование, наиболее крупное скопление серого вещества в промежуточном мозге.
Спинной мозг находится в позвоночном канале между верхним краем I шейного и нижним краем I поясничного позвонка. Через межпозвоночные отверстия по всей длине от мозга отходит 31 пара спинно-мозговых нервов. Сегмент спинного мозга представляет собой участок серого вещества, соответствующий положению каждой пары спинно-мозговых нервов, отвечающих за поступление сигналов в ту или иную часть организма. Выделяют 7 шейных (CI-VII), 12 грудных(Th(D)I-XII), 5 поясничных (LI-V), 5 крестцовых и 1 копчиковый сегмент (два последних объединяют в крестцово-копчиковый отдел (SI-V) (рис. 3).
From Wikipedia, the free encyclopedia
| Grey matter | |
|---|---|
The formation of the spinal nerve from the dorsal and ventral roots (with grey matter labelled at centre right). |
|
Micrograph showing grey matter, with the characteristic neuronal cell bodies (dark shade of pink), and white matter with its characteristic fine meshwork-like appearance (left of image; lighter shade of pink). HPS stain. |
|
| Details | |
| Identifiers | |
| Latin | Substantia grisea |
| MeSH | D066128 |
| TA98 | A14.1.00.002 A14.1.02.020 A14.1.04.201 A14.1.05.201 A14.1.05.401 A14.1.06.301 |
| TA2 | 5365 |
| FMA | 67242 |
| Anatomical terminology
[edit on Wikidata] |
Grey matter is a major component of the central nervous system, consisting of neuronal cell bodies, neuropil (dendrites and unmyelinated axons), glial cells (astrocytes and oligodendrocytes), synapses, and capillaries. Grey matter is distinguished from white matter in that it contains numerous cell bodies and relatively few myelinated axons, while white matter contains relatively few cell bodies and is composed chiefly of long-range myelinated axons.[1] The colour difference arises mainly from the whiteness of myelin. In living tissue, grey matter actually has a very light grey colour with yellowish or pinkish hues, which comes from capillary blood vessels and neuronal cell bodies.[2]
Structure[edit]
Grey matter refers to unmyelinated neurons and other cells of the central nervous system. It is present in the brain, brainstem and cerebellum, and present throughout the spinal cord.
Grey matter is distributed at the surface of the cerebral hemispheres (cerebral cortex) and of the cerebellum (cerebellar cortex), as well as in the depths of the cerebrum (the thalamus; hypothalamus; subthalamus, basal ganglia – putamen, globus pallidus and nucleus accumbens; as well as the septal nuclei), cerebellum (deep cerebellar nuclei – the dentate nuclei, globose nucleus, emboliform nucleus, and fastigial nucleus), and brainstem (the substantia nigra, red nucleus, olivary nuclei, and cranial nerve nuclei).
Grey matter in the spinal cord is known as the grey column which travels down the spinal cord distributed in three grey columns that are presented in an «H» shape. The forward-facing column is the anterior grey column, the rear-facing one is the posterior grey column and the interlinking one is the lateral grey column. The grey matter on the left and right side is connected by the grey commissure. The grey matter in the spinal cord consists of interneurons, as well as the cell bodies of projection neurons.
-
Cross-section of a spinal vertebra with the spinal cord in the centre (and grey matter labelled).
-
Cross-section of spinal cord with the grey matter labelled.
Grey matter undergoes development and growth throughout childhood and adolescence.[3] Recent studies using cross-sectional neuroimaging have shown that by around the age of 8 the volume of grey matter begins to decrease.[4] However, the density of grey matter appears to increase as a child develops into early adulthood.[4] Males tend to exhibit grey matter of increased volume but lower density than that of females.[5]
Function[edit]
Grey matter contains most of the brain’s neuronal cell bodies.[6] The grey matter includes regions of the brain involved in muscle control, and sensory perception such as seeing and hearing, memory, emotions, speech, decision-making, and self-control.
The grey matter in the spinal cord is split into three grey columns:
- The anterior grey column contains motor neurons. These synapse with interneurons and the axons of cells that have travelled down the pyramidal tract. These cells are responsible for the movement of muscles.
- The posterior grey column contains the points where sensory neurons synapse. These receive sensory information from the body, including fine touch, proprioception, and vibration. This information is sent from receptors of the skin, bones, and joints through sensory neurons whose cell bodies lie in the dorsal root ganglion. This information is then transmitted in axons up the spinal cord in spinal tracts, including the dorsal column-medial lemniscus tract and the spinothalamic tract.
- The lateral grey column is the third column of the spinal cord.
The grey matter of the spinal cord can be divided into different layers, called Rexed laminae. These describe, in general, the purpose of the cells within the grey matter of the spinal cord at a particular location.
-
Rexed laminae groups the grey matter in the spinal cord according to its function.
Clinical significance[edit]
High alcohol consumption has been correlated with significant reductions in grey matter volume.[7][8] Short-term cannabis use (30 days) is not correlated with changes in white or grey matter.[9] However, several cross-sectional studies have shown that repeated long-term cannabis use is associated with smaller grey matter volumes in the hippocampus, amygdala, medial temporal cortex, and prefrontal cortex, with increased grey matter volume in the cerebellum.[10][11][12] Long-term cannabis use is also associated with alterations in white matter integrity in an age-dependent manner,[13] with heavy cannabis use during adolescence and early adulthood associated with the greatest amount of change.[14]
Meditation has been shown to change grey matter structure.[15][16][17][18][19]
Habitual playing of action video games has been reported to promote a reduction of grey matter in the hippocampus while 3D platformer games have been reported to increase grey matter in the hippocampus.[20][21][22]
Women and men with equivalent IQ scores have differing proportions of grey to white matter in cortical brain regions associated with intelligence.[23]
Pregnancy renders substantial changes in brain structure, primarily reductions in grey matter volume in regions subserving social cognition. The grey matter reductions endured for at least 2 years post-pregnancy.[24] The profile of brain changes is comparable to that taking place during adolescence, a hormonally similar transitional period of life.[25]
History[edit]
Etymology[edit]
In the current edition[26] of the official Latin nomenclature, Terminologia Anatomica, substantia grisea is used for English grey matter. The adjective grisea for grey is however not attested in classical Latin.[27] The adjective grisea is derived from the French word for grey, gris.[27] Alternative designations like substantia cana [28] and substantia cinerea[29] are being used alternatively. The adjective cana, attested in classical Latin,[30] can mean grey,[27] or greyish white.[31] The classical Latin cinerea means ash-coloured.[30]
Additional images[edit]
-
Human brain right dissected lateral view
-
Schematic representation of the chief ganglionic categories (I to V).
See also[edit]
- Grey matter heterotopia
References[edit]
- ^ Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Hall WC, LaMantia AS, McNamara JO, White LE (2008). Neuroscience (4th ed.). Sinauer Associates. pp. 15–16. ISBN 978-0-87893-697-7.
- ^ Kolb B, Whishaw IQ (2003). Fundamentals of human neuropsychology (5th ed.). New York: Worth Publishing. p. 49. ISBN 978-0-7167-5300-1.
- ^ Sowell ER, Thompson PM, Tessner KD, Toga AW (November 2001). «Mapping continued brain growth and gray matter density reduction in dorsal frontal cortex: Inverse relationships during postadolescent brain maturation». The Journal of Neuroscience. 21 (22): 8819–29. doi:10.1523/JNEUROSCI.21-22-08819.2001. PMC 6762261. PMID 11698594.
- ^ a b Gennatas ED, Avants BB, Wolf DH, Satterthwaite TD, Ruparel K, Ciric R, Hakonarson H, Gur RE, Gur RC (May 2017). «Age-Related Effects and Sex Differences in Gray Matter Density, Volume, Mass, and Cortical Thickness from Childhood to Young Adulthood». The Journal of Neuroscience. 37 (20): 5065–5073. doi:10.1523/JNEUROSCI.3550-16.2017. PMC 5444192. PMID 28432144.
- ^ Luders, Eileen; Gaser, Christian; Narr, Katherine L.; Toga, Arthur W. (11 November 2009). «Why Sex Matters: Brain Size Independent Differences in Gray Matter Distributions between Men and Women». The Journal of Neuroscience. 29 (45): 14265–14270. doi:10.1523/JNEUROSCI.2261-09.2009. PMC 3110817. PMID 19906974.
- ^ Miller AK, Alston RL, Corsellis JA (1980). «Variation with age in the volumes of grey and white matter in the cerebral hemispheres of man: measurements with an image analyser». Neuropathology and Applied Neurobiology. 6 (2): 119–32. doi:10.1111/j.1365-2990.1980.tb00283.x. PMID 7374914. S2CID 23201991.
- ^ Yang X, Tian F, Zhang H, Zeng J, Chen T, Wang S, Jia Z, Gong Q (July 2016). «Cortical and subcortical gray matter shrinkage in alcohol-use disorders: a voxel-based meta-analysis». Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 66: 92–103. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.03.034. PMID 27108216. S2CID 19928689.
- ^ Xiao P, Dai Z, Zhong J, Zhu Y, Shi H, Pan P (August 2015). «Regional gray matter deficits in alcohol dependence: A meta-analysis of voxel-based morphometry studies». Drug and Alcohol Dependence. 153: 22–8. doi:10.1016/j.drugalcdep.2015.05.030. PMID 26072220.
- ^ Thayer RE, YorkWilliams S, Karoly HC, Sabbineni A, Ewing SF, Bryan AD, Hutchison KE (December 2017). «Structural neuroimaging correlates of alcohol and cannabis use in adolescents and adults». Addiction. 112 (12): 2144–2154. doi:10.1111/add.13923. PMC 5673530. PMID 28646566.
- ^ Lorenzetti V, Lubman DI, Whittle S, Solowij N, Yücel M (September 2010). «Structural MRI findings in long-term cannabis users: what do we know?». Substance Use & Misuse. 45 (11): 1787–808. doi:10.3109/10826084.2010.482443. PMID 20590400. S2CID 22127231.
- ^ Matochik JA, Eldreth DA, Cadet JL, Bolla KI (January 2005). «Altered brain tissue composition in heavy marijuana users». Drug and Alcohol Dependence. 77 (1): 23–30. doi:10.1016/j.drugalcdep.2004.06.011. PMID 15607838.
- ^ Yücel M, Solowij N, Respondek C, Whittle S, Fornito A, Pantelis C, Lubman DI (June 2008). «Regional brain abnormalities associated with long-term heavy cannabis use». Archives of General Psychiatry. 65 (6): 694–701. doi:10.1001/archpsyc.65.6.694. PMID 18519827.
- ^ Jakabek D, Yücel M, Lorenzetti V, Solowij N (October 2016). «An MRI study of white matter tract integrity in regular cannabis users: effects of cannabis use and age». Psychopharmacology. 233 (19–20): 3627–37. doi:10.1007/s00213-016-4398-3. PMID 27503373. S2CID 5968884.
- ^ Becker MP, Collins PF, Lim KO, Muetzel RL, Luciana M (December 2015). «Longitudinal changes in white matter microstructure after heavy cannabis use». Developmental Cognitive Neuroscience. 16: 23–35. doi:10.1016/j.dcn.2015.10.004. PMC 4691379. PMID 26602958.
- ^ Kurth F, Luders E, Wu B, Black DS (2014). «Brain Gray Matter Changes Associated with Mindfulness Meditation in Older Adults: An Exploratory Pilot Study using Voxel-based Morphometry». Neuro. 1 (1): 23–26. doi:10.17140/NOJ-1-106. PMC 4306280. PMID 25632405.
- ^ Hölzel BK, Carmody J, Vangel M, Congleton C, Yerramsetti SM, Gard T, Lazar SW (January 2011). «Mindfulness practice leads to increases in regional brain gray matter density». Psychiatry Research. 191 (1): 36–43. doi:10.1016/j.pscychresns.2010.08.006. PMC 3004979. PMID 21071182.
- ^ Kurth F, MacKenzie-Graham A, Toga AW, Luders E (January 2015). «Shifting brain asymmetry: the link between meditation and structural lateralization». Social Cognitive and Affective Neuroscience. 10 (1): 55–61. doi:10.1093/scan/nsu029. PMC 4994843. PMID 24643652.
- ^ Fox KC, Nijeboer S, Dixon ML, Floman JL, Ellamil M, Rumak SP, Sedlmeier P, Christoff K (June 2014). «Is meditation associated with altered brain structure? A systematic review and meta-analysis of morphometric neuroimaging in meditation practitioners». Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 43: 48–73. doi:10.1016/j.neubiorev.2014.03.016. PMID 24705269. S2CID 207090878.
- ^ Hölzel BK, Carmody J, Evans KC, Hoge EA, Dusek JA, Morgan L, Pitman RK, Lazar SW (March 2010). «Stress reduction correlates with structural changes in the amygdala». Social Cognitive and Affective Neuroscience. 5 (1): 11–7. doi:10.1093/scan/nsp034. PMC 2840837. PMID 19776221.
- ^ West, Greg L.; Drisdelle, Brandi Lee; Konishi, Kyoko; Jackson, Jonathan; Jolicoeur, Pierre; Bohbot, Veronique D. (7 June 2015). «Habitual action video game playing is associated with caudate nucleus-dependent navigational strategies». Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 282 (1808): 20142952. doi:10.1098/rspb.2014.2952. PMC 4455792. PMID 25994669.
- «Playing action video games can actually harm your brain». Université de Montréal (Press release). 2017-08-07.
- ^ Collins K (10 August 2017). «Video games can either grow or shrink part of your brain, depending on how you play». qz.com. Archived from the original on 14 April 2018. Retrieved 5 May 2018.
- ^ West GL, Zendel BR, Konishi K, Benady-Chorney J, Bohbot VD, Peretz I, Belleville S (5 May 2018). «Playing Super Mario 64 increases hippocampal grey matter in older adults». PLOS ONE. 12 (12): e0187779. doi:10.1371/journal.pone.0187779. PMC 5718432. PMID 29211727.
- ^ Haier RJ, Jung RE, Yeo RA, Head K, Alkire MT (March 2005). «The neuroanatomy of general intelligence: sex matters». NeuroImage. 25 (1): 320–7. doi:10.1016/j.neuroimage.2004.11.019. PMID 15734366. S2CID 4127512.
- ^ Hoekzema E, Barba-Müller E, Pozzobon C, Picado M, Lucco F, García-García D, Soliva JC, Tobeña A, Desco M, Crone EA, Ballesteros A, Carmona S, Vilarroya O (February 2017). «Pregnancy leads to long-lasting changes in human brain structure». Nature Neuroscience. 20 (2): 287–296. doi:10.1038/nn.4458. hdl:1887/57549. PMID 27991897. S2CID 4113669.
- ^ Carmona S, Martínez-García M, Paternina-Die M, Barba-Müller E, Wierenga LM, Alemán-Gómez Y, Cortizo R, Pozzobon C, Picado M, Lucco F, García-García D, Soliva JC, Tobeña A, Peper JS, Crone EA, Ballesteros A, Vilarroya O, Desco M, Hoekzema E (January 2019). «Pregnancy and adolescence entail similar neuroanatomical adaptations: A comparative analysis of cerebralmorphometric changes». Hum Brain Mapp. 40 (7): 2143–2152. doi:10.1002/hbm.24513. PMC 6865685. PMID 30663172.
- ^ Federative Committee on Anatomical Terminology (FCAT) (1998). Terminologia Anatomica. Stuttgart: Thieme[page needed]
- ^ a b c Triepel H (1910). Die anatomischen Namen. Ihre Ableitung und Aussprache. Mit einem Anhang: Biographische Notizen (3rd ed.). Wiesbaden: Verlag J.F. Bergmann.[page needed]
- ^ Triepel H (1910). Nomina Anatomica. Mit Unterstützung von Fachphilologen. Wiesbaden: Verlag J.F. Bergmann.[page needed]
- ^ Schreger CH (1805). «Synonymia anatomica. Synonymik der anatomischen Nomenclatur». In Fürth (ed.). Bureau für Literatur.[page needed]
- ^ a b Lewis CT, Short C (1879). A Latin dictionary founded on Andrews’ edition of Freund’s Latin dictionary. Oxford: Clarendon Press.[page needed]
- ^ Stearn WT (1983). Charles D (ed.). Botanical Latin. History, grammar, syntax, terminology and vocabulary (3rd ed.). London: Newton Abbot.[page needed]
External links[edit]
- May 2010, Stephanie Pappas (24 May 2010). «Why Is Gray Matter Gray?». Live Science.
Cerebral Amyloid Disease
In Diagnostic Imaging: Brain (Third Edition), 2016
General Features
- •
-
Best diagnostic clue
- ○
-
Normotensive demented patient with
- □
-
Lobar hemorrhage(s) of different ages
- □
-
Multifocal cortical/subcortical microhemorrhages “black dots” on T2*
- •
-
Location
- ○
-
Cortical/subcortical WM (gray-white junction)
- ○
-
Parietal + occipital lobes most common at autopsy; also frontal + temporal on imaging
- ○
-
Less common in brainstem, deep gray nuclei, cerebellum, hippocampus
- •
-
Size
- ○
-
Acute lobar hemorrhage tends to be large
- ○
-
Hypointense foci on dark T2*/susceptibility sequences (“blooming”) seen with chronic microbleeds, but not specific for CAA
- □
-
Microbleeds and macrobleeds may represent distinct entities in CAA
- □
-
Increased vessel wall thickness may predispose to microbleed > macrobleed formation
- •
-
Morphology
- ○
-
Acute hematomas are large, often irregular, with dependent blood sedimentation
Read full chapter
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323377546500956
Intravascular (Angiocentric) Lymphoma
In Diagnostic Imaging: Brain (Third Edition), 2016
IMAGING
General Features
- •
-
Best diagnostic clue
- ○
-
Multifocal abnormal T2 hyperintensities in deep white matter (WM), cortex, or basal ganglia with enhancement
- ○
-
Linear and nodular enhancement commonly
- ○
-
No pathognomonic criteria for IVL
- •
-
Location
- ○
-
Supratentorial
- □
-
Periventricular/deep WM, gray-white junction
- ○
-
May involve basal ganglia, brainstem, cerebellum
- ○
-
Spinal cord involvement reported
CT Findings
- •
-
NECT
- ○
-
Often normal or nonspecific
- ○
-
Focal, bilateral, asymmetric, low-density lesions in WM, cortex, or basal ganglia
- •
-
CECT
- ○
-
Variable enhancement
- □
-
None to moderate
MR Findings
- •
-
T1WI
- ○
-
Multifocal hypointense lesions
- ○
-
May see blood products
- •
-
T2WI
- ○
-
Majority show hyperintensities in deep WM
- □
-
e.g., edema, gliosis
- ○
-
May see cortex hyperintensity, infarct-like lesions (1/3 of cases)
- ○
-
Hyperintense basal ganglia lesions common
- ○
-
May see hemorrhagic transformation
- •
-
T2* GRE
- ○
-
May see blood products “blooming”
- •
-
DWI
- ○
-
Diffusion restriction common
- ○
-
Often mimics acute stroke or vasculitis
- •
-
T1WI C+
- ○
-
Variable enhancement
- □
-
Linear, punctate, patchy, nodular, ring like, gyriform, homogeneous
- ○
-
Meningeal &/or dural enhancement
- •
-
SWI
- ○
-
Multifocal blood products related to microhemorrhage
Angiographic Findings
- •
-
Often mimics vasculitis
- ○
-
Alternating stenoses and dilatation, “beading,” primarily involving 2nd and 3rd order branches
Imaging Recommendations
- •
-
Best imaging tool
- ○
-
Multiplanar MR
- •
-
Protocol advice
- ○
-
Contrast-enhanced MR with DWI
Nuclear Medicine Findings
- •
-
PET
- ○
-
FDG PET helpful in diagnosing IVL in bone marrow and kidneys
Read full chapter
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323377546501688
Prodynorphin-Derived Peptides
Santi Spampinato, … Monica Baiula, in Handbook of Biologically Active Peptides (Second Edition), 2013
Dynorphin Expression in the Central Nervous System and Possible Biological Actions
Initial immunocytochemical studies of dynorphins were carried out in the rat hypothalamus, where Dyn (1–13) was found to be colocalized with vasopressin in magnocellular neurons of the supraoptic and paraventricular nuclei.17 The immunocytochemical distribution of peptides derived from the prodynorphin precursor in the brain of the rhesus monkey (Macaca mulatta) indicates a widespread neuronal localization of immunoreactivity from the cerebral cortex to the caudal medulla. Immunoreactive perikarya are located in numerous brain loci, including the cingulate cortex, caudate nucleus, amygdala, hypothalamus, thalamus, substantia grisea centralis, parabrachial nucleus, nucleus tractus solitarius, and spinal cord dorsal gray laminae. In addition, fiber and terminal immunoreactivity are seen in varying densities in the striatum and pallidum, substantia innominata, hypothalamus, substantia nigra pars reticulata, parabrachial nucleus, spinal trigeminal nucleus, and other areas. The distribution of prodynorphin peptides in the brain of the monkey is similar to that described for the rat brain; however, significant differences also exist. In situ hybridization histochemistry has been adopted as a technique to investigate the localization of prodynorphin mRNA in the central nervous system; this approach has confirmed that prodynorphin-containing cells are relatively widespread throughout brain regions that contain dynorphin peptides.17
Dynorphins play a role in a wide variety of physiological parameters, including motor activity, cardiovascular regulation, respiration, temperature regulation, feeding behavior, and hormone release.25 Although they do not elevate pain threshold when injected in the brain, they antagonize opioid analgesia in naive animals and potentiate it in tolerant animals. Dynorphins have beneficial effects on stroke that are like those of opioid antagonists rather than like those of agonists.29
Prodynorphin-positive neurons are widely distributed in brain and spinal cord areas involved in the transmission of nociceptive stimuli.17 Dynorphins may be involved in a local circuit within the spinal cord, and in supraspinal functions. Interestingly, dynorphins were also detectable in cutaneous nerves with a distribution similar to that of calcitonin-gene-related peptide, a specific marker for sensory neurons. A moderate density of KOR binding sites has been seen in the central and peripheral neuronal nociceptive system and in various immune cells.14 A lack of an antinociceptive action of dynorphin after its administration into the lateral brain ventricle24 and some slight antinociceptive activity after intrathecal injection24,29 have been reported. Other KOR agonists also possess some antinociceptive activity after their intrathecal administration. However, the effect is much weaker on a molar basis than that evoked by MOR or DOR agonists. On the other hand, in electrophysiological experiments in spinalized rats, KOR agonists reduce reflexes stimulated by thermal and mechanical nociceptive stimuli to the same extent and in a dose-dependent manner.20,24 Dynorphin-mediated analgesia has been ascribed to its inhibitory action on neurons at KOR. Electrophysiological evidence supports a KOR-mediated inhibitory effect of dynorphins on synaptic transmission of nociceptive neurons in the spinal dorsal horn.24 Dynorphins, and other neurotransmitters, can be released and can induce the hyperpolarization of neurons, potentially through a KOR-coupled enhancement of potassium conductance. In addition, dynorphin-mediated activation of KOR suppresses calcium currents and calcium-dependent secretion.4 Further, dynorphin has been shown to inhibit substance P release in the spinal cord in a KOR-mediated manner.20 The endogenous dynorphin–KOR system has been suggested to elicit antinociception during inflammation, pregnancy,24 and acupuncture.12 These studies support an antinociceptive function of dynorphin by negatively modulating transmission of nociceptive information.
Read full chapter
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123850959002189
Defence from Invertebrates to Mammals: Focus on Tonic Immobility
Giancarlo Carli, Francesca Farabollini, in Progress in Brain Research, 2022
6 The avian brain organization and circuits involved in TI
A new perspective on the neural basis of TI emerges in studies carried out in birds.
In comparison with the mammalian mesencephalon, the great development of the avian tectum allowed the displacement of the aqueduct laterally leading to the avian tectal ventriculum (Melleu et al., 2017). Fig. 4A and B shows that the aqueductal expansion is surrounded by cell layers of the stratum griseum periventriculare (SGP, dorsal and ventral), SGPd being comparable either to dorsolateral PAG in mammalians or to the deepest layer (layer 15) of the superior colliculus (SC). The substantia grisea centralis (CG) is situated medially: moving laterally from the midline, on the ventral surface the intercollicular nucleus (ICO) is found, with two subnuclei, ICO-m (medial) and ICO-l (lateral). The latter nuclei surround an auditory area represented by the nucleus mesencephalicus lateralis dorsalis (MLd), belonging to the ascending auditory pathway and homologous to the mammalian inferior colliculus. It has been suggested that in different species of birds, some functions of the CG of mammalians are transferred to ICO, with the CG-ICO complex displaying similar characteristics to mammalian dorsal PAG (Dubbeldam and den Boer-Visser, 2002; Melleu et al., 2017).
Fig. 4. Avian and mammalian and mesencephalic periaqueductal gray matter. (A) dm, dorso medialis; dl, dorsolateralis; lat, lateralis; vl, ventralis. (B) aq, cerebral aqueduct; GCt, griseum centralis; ICo-l, intercollicular lateralis; ICo-m, intercollicular medialis; SGPd, dorsolateral part of the stratum griseum periventriculatis; SGPv, ventral part of the stratum griseum periventricularis.
In a comparative immunocytochemical study in mice and finches species, Kingsbury et al. (2011) have given support to the “folded open hypothesis,” assuming that the avian midbrain central gray is organized much like a folded open mammalian PAG, mediolaterally oriented rather than dorsoventrally as in mammals.
According to these characteristics of avian brain organization, Melleu et al. (2017) investigated the effects of TI elicitation on c-Fos expression in adult pigeons (Columba livia), at the level of CG-ICO mesencephalic complex. In the comparison with control animals submitted to 5 min manipulation, TI elicitation induced an increase in c-Fos expression in different areas: at the SGPd of the optic tectum, at MLd and at medial and lateral ICO nucleus. On the contrary, the medial part of the nuclear complex, i.e., CG, equivalent to the mammalian ventral PAG, was not affected by TI, as proved by the absence of c-Fos response (Melleu et al., 2017).
In birds, the dorsomedial ICO area, partly comparable to the dorsal part of the mammalian PAG, is known to be involved in alarm calls in domestic chicks (De Lanerolle and Andrew, 1974) and in defense responses in some finches species (Kingsbury et al., 2011). In the latter experiments, carried out in finches and in territorial song birds (waxbill), an increased c-Fos in this region was associated with other forms of defensive behavior such as escape from human hand and subordination (Kingsbury et al., 2011).
As for the SGPd, in which c-Fos was increased after TI (Melleu et al., 2017), it is to be considered that this area, comparable either to mammalian dorsolateral PAG or to the deeper layers of the superior colliculus, is the source of tectopontine and tectobulbar descending reticular pathways that affect eye, neck and limb motor circuits that may be critical for TI development (Reiner and Karten, 1982).
Another interspecies difference in response to TI concerns the involvement of the collicula: as proved by c-Fos activation, in guinea pigs the superior colliculus, but not the inferior colliculus (Vieira et al., 2011) is affected, whereas in pigeons the TI-associated increase in c-Fos was found in MLd, i.e., the midbrain auditory nucleus, comparable to the mammalian inferior colliculus (Melleu et al., 2017). It could be suggested that, for TI mechanisms, the auditory information is more relevant in birds and the visual information more important in mammalians. The authors, underlining the differences between birds and mammals, advance the hypothesis that the pigeon’s brain organization may represent a species-specific characteristic for the circuits involved in TI mechanisms (Melleu et al., 2017).
Read full chapter
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079612322000541
Skull and Brain
Miral D. Jhaveri MD, … Chang Yueh Ho MD, in Expertddx: Brain and Spine (Second Edition), 2018
ESSENTIAL INFORMATION
Key Differential Diagnosis Issues
- •
-
Hyperdense parenchymal lesions
- ○
-
↑ attenuation compared to normal brain
- •
-
Caused by
- ○
-
Clotted blood (most common)
- ○
-
Nonhemorrhagic hypercellular (electron dense) mass (less common)
- ○
-
Calcification (excluded here)
- •
-
History essential
- ○
-
Age
- ○
-
Trauma, hypertension, drug abuse, dementia, known extracranial primary neoplasm
- ○
-
Sudden onset vs. subacute/chronic
Helpful Clues for Common Diagnoses
- •
-
Cerebral Contusion
- ○
-
Location important
- –
-
Cortex & subcortical white matter
- –
-
Anterior inferior frontal, lateral & inferior temporal lobes most common
- –
-
Multiple > > solitary lesion
- ○
-
Tiny lesion to large confluent hematoma
- ○
-
Evolves over time; 24-48 hours existing lesion may enlarge, become more hemorrhagic
- ○
-
Look for other signs of trauma: Scalp hematoma, subarachnoid hemorrhage, skull fracture, epidural/subdural hematoma
- •
-
Hypertensive Intracranial Hemorrhage
- ○
-
Older hypertensive patient
- ○
-
Location important
- –
-
Deep > superficial location
- –
-
Nearly 2/3 striatocapsular
- –
-
Thalamus 15-25%
- –
-
Pons, cerebellum 10%
- –
-
Lobar 5-10%
- ○
-
○ Look for multifocal microbleeds (1-5%), best seen on MR with GRE/SWI sequence
- –
-
Basal ganglia, cerebellum (vs. cortical, peripheral in amyloid)
- •
-
Cerebral Amyloid Disease
- ○
-
Causes 15-20% of all spontaneous intracranial hemorrhages (ICHs) in normotensive elderly patients
- ○
-
Classic = lobar hemorrhages of different ages
- ○
-
Multifocal cortical/subcortical microhemorrhages «black dots» on T2*
- –
-
SWI more sensitive than T2* GRE for microhemorrhages
- –
-
Cortical/subcortical white matter (gray-white junction), parietal & occipital lobes most common
- •
-
Glioblastoma
- ○
-
Necrosis, hemorrhage common
- –
-
Low-density center, thick irregular high-density hypercellular rim
- •
-
Metastasis, Parenchymal
- ○
-
Can be hemorrhagic or nonhemorrhagic
- ○
-
Hypercellular, electron dense nonhemorrhagic metastases
- ○
-
Hemorrhagic metastasis: Melanoma, renal cell carcinoma, choriocarcinoma, papillary thyroid, lung, & breast
- •
-
Thrombosis, Dural Sinus
- ○
-
Multifocal > solitary hemorrhage
- ○
-
Parenchymal clot(s) adjacent to dural sinus (transverse sinus > superior sagittal sinus)
- •
-
Thrombosis, Cortical Venous
- ○
-
Multifocal > solitary hemorrhage
- ○
-
Cortical venous thrombosis can occur ± dural sinus occlusion
Helpful Clues for Less Common Diagnoses
- •
-
Cavernous Malformation
- ○
-
Variable presentation
- ○
-
Acute hemorrhage
- –
-
Common cause of spontaneous ICH in children, young adults
- ○
-
Epilepsy
- –
-
Hyperdense calcified or noncalcified parenchymal mass
- ○
-
Solitary > multiple familial
- ○
-
MR with T2* (GRE or SWI) for optimal imaging
- –
-
Popcorn ball appearance with complete hypointense hemosiderin rim on T2WI MR
- •
-
Developmental Venous Anomaly
- ○
-
Hemorrhage rare unless mixed with cavernous malformation
- ○
-
Blood in transcortical draining vein slightly hyperdense to brain
- •
-
Arteriovenous Malformation
- ○
-
Iso-/hyperdense serpentine vessels, Ca⁺⁺ in 25-30%
- ○
-
Common cause of spontaneous ICH in children, young adults
- ○
-
Rupture of intranidal aneurysm, stenosis/occlusion of draining veins
- •
-
Medulloblastoma
- ○
-
Electron dense tumor with high nuclear:cytoplasm ratio
- ○
-
Medulloblastoma subgroups arise in different locations
- –
-
Midline predominantly groups 3 & 4
- –
-
Cerebellar peduncle/cerebellopontine angle cistern: Wingless type
- –
-
Lateral cerebellar hemisphere: Sonic hedgehog
- ○
-
If midline hyperdense posterior fossa mass in child → suspect medulloblastoma
- •
-
Ependymoma, Supratentorial
- ○
-
Most ependymomas are intraventricular
- ○
-
Up to 40% are supratentorial
- –
-
In supratentorial compartment parenchymal ependymoma more common than intraventricular
- ○
-
If large hyperdense calcified solid/cystic hemispheric tumor in young child → think ependymoma
- •
-
Melanoma
- ○
-
Metastatic > primary CNS melanotic lesion
- ○
-
Melanin or hemorrhage → ↑ density
- •
-
Ganglioglioma
- ○
-
Child/young adult with epilepsy
- ○
-
Most common in temporal lobes
- ○
-
Most are partially cystic, contain Ca⁺⁺ (35-50%)
- •
-
Lymphoma, Primary CNS
- ○
-
60-80% supratentorial
- –
-
Often involve and cross corpus callosum
- –
-
Frequently contact and extend along ependymal surfaces
- ○
-
Hyperdense due to high cellularity
- ○
-
Hemorrhage rare unless HIV/AIDS, immunocompromised
- •
-
Germinoma
- ○
-
Pineal > infundibulum > basal ganglia
- ○
-
Densely cellular tumor but may also hemorrhage
- ○
-
If hyperdense basal ganglia mass in child/young adult → think germinoma
- •
-
Anaplastic Oligodendroglioma
- ○
-
Mixed density common; may Ca⁺⁺, hemorrhage
- •
-
Heterotopic Gray Matter
- ○
-
Periventricular nodular heterotopia isodense to gray matter
Helpful Clues for Rare Diagnoses
- •
-
Drug Abuse
- ○
-
Cocaine-related ICH similar locations as hypertensive ICH
- ○
-
If striatocapsular hemorrhage in young/middle-aged adult → consider drug abuse
- •
-
Tuberculoma
- ○
-
Hypodense to hyperdense round or lobulated nodule/mass with moderate to marked edema
- –
-
Supratentorial most common
- ○
-
Can mimic intra- or extraaxial neoplasm
- •
-
Neurosarcoid
- ○
-
Multifocal > solitary
- ○
-
Extraaxial > parenchymal mass(es)
- ○
-
Duraarachnoid thickening (diffuse or focal)
- ○
-
Leptomeningeal involvement; nodular &/or diffuse
- •
-
Leukemia
- ○
-
Extraaxial > intraaxial lesion
- ○
-
Hyperdense parenchymal lesion can be hemorrhagic complication (more common) or chloroma (less common)
- •
-
Tuberous Sclerosis Complex
- ○
-
Cortical, subcortical tubers can be hyperdense &/or calcified
- ○
-
Multifocal > solitary
- ○
-
Solitary large, lobar-type hyperdense tuber ± Ca⁺⁺ can mimic neoplasm
- ○
-
98% have Ca⁺⁺ subependymal nodules, most common along caudothalamic groove
- •
-
Meningioangiomatosis
- ○
-
Cortical-based, gyriform hyperdensity
- ○
-
May be densely calcified
- ○
-
Can mimic neoplasm
Read full chapter
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780323443081501860
Mild Cognitive Impairment
Benjamin M. Hampstead PhD, Gregory S. Brown MA, in Clinics in Geriatric Medicine, 2013
Visual rating scales
As with atrophy of the medial temporal lobe, WMH are most commonly evaluated using visual rating scales and volumetric analyses. These methods possess the same general limitations as the atrophy scales discussed earlier, although additional caution is needed when considering the locations used to assess WMH (eg, periventricular white matter, deep white matter, gray-white junction) (for full reviews see Scheltens and colleagues49 or Kapeller and colleagues50). The Leukoaraiosis scale (LA)51 assigns a score between 0 (no hyperintensities) and 4 (>75% hyperintensities) within 5 general regions within each hemisphere. These values are then combined to obtain a total score. Libon and colleagues41 have used this scale extensively within the context of small vessel–based vascular dementia, and the authors previously reported differences in temporal-order memory in patients with high versus low LA scores.52 Fazekas and colleagues’53 scale uses a 4-point system to rate periventricular hyperintensities (PVH) and deep white matter hyperintensities (DWMH) separately. This scale has been widely used, but only provides general information about the presence of WMH and little information regarding the distribution of WMH.54 Scheltens and colleagues54 extended the Fazekas scale to include subcortical hyperintesity ratings as well as the number, size, and location of the WMH. Although this scale provides a greater breadth of information, it is time consuming and applicable only to higher-quality MRI scans.
Read full article
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0749069013000645
Geriatric Emergencies
Lauren M. Nentwich MD, Benjamin Grimmnitz MD, in Emergency Medicine Clinics of North America, 2016
Traumatic brain injury
Traumatic brain injury (TBI) is a significant problem in elderly patients, causing more than 80,000 ED visits per year.67 The leading causes of TBI in elderly patients are falls, accounting for 81% of all elderly patients’ hospital visits for TBI, followed by blunt head strikes and motor vehicle crashes. Elderly patients suffering a TBI have the highest rates of hospitalization and death,68 and older age has long been recognized as one of the more important factors predicting worsened outcomes from TBI.69
TBI is defined as an alteration in brain function, or other evidence of brain pathology, caused by an external force.70 The pathophysiology of TBI can be either focal, occurring at the site of impact with resultant focal neurologic deficits in those areas, or diffuse, caused by diffuse shearing of axons in the cerebral white matter, gray-white junction, corpus callosum, and/or brainstem with resulting nonlateralizing neurologic deficits. TBI is often classified by severity, usually based on the Glasgow Coma Score (GCS)71 (Table 2), In patients with moderate to severe TBI, the disease state also may be further delineated by abnormalities found on head CT, if present71,72 (Box 7).
Table 2. Classification of traumatic brain injury by severity
| Severity | Glasgow Coma Scale |
|---|---|
| Mild | 13–15 |
| Moderate | 9–12 |
| Severe | 3–8 |
Data from Decuypere M, Klimo P. Spectrum of traumatic brain injury from mild to severe. Surg Clin North Am 2012;92(4):939–57. ix.
Box 7
Abnormalities found on brain imaging
Data from Decuypere M, Klimo P. Spectrum of traumatic brain injury from mild to severe. Surg Clin North Am 2012;92(4):939–57. ix; and Holmes JF, Hendey GW, Oman JA, et al. Epidemiology of blunt head injury victims undergoing ED cranial computed tomographic scanning. Am J Emerg Med 2006;24(2):167–73.
- •
-
Skull fractures
- •
-
Diastasis of the skull
- •
-
Intracranial hemorrhage
- ○
-
Epidural hematoma
- ○
-
Subdural hematoma
- ○
-
Intracerebral hematoma
- ○
-
Intraventricular hemorrhage
- ○
-
Brain contusion
- ○
-
Traumatic subarachnoid hemorrhage
- •
-
Cerebral edema
- •
-
Pneumocephalus
- •
-
Traumatic infarction
- •
-
Diffuse axonal injury
The workup of patients presenting with TBI differs based on the mechanism, severity, and patient’s age. All patients presenting with moderate to severe TBI should undergo immediate head CT. For patients presenting with mild TBI, 3 common decision rules have been derived and are used to identify which patients should undergo head CT. All 3 studies excluded patients older than 60 or 65 years due to a higher rate of intracranial abnormalities in this patient population.73–75 Brain imaging by head CT should be obtained in all elderly patients presenting with TBI, regardless of the severity of injury or the clinical presentation.
The ED management of geriatric patients who have suffered a severe TBI is similar to younger patients, with many of the recommendations provided by guidelines developed and maintained by the Brain Trauma Foundation (www.braintrauma.org)76–78 (Table 3). Trauma surgery and neurosurgery consultation should be considered early, as these services are often involved in the care of patients with severe TBI. A lower threshold for trauma surgery consultation should be used in the evaluation of elderly patients suffering a TBI due to concomitant comorbidities, age-related biological differences, and worsened outcomes in older patients. Neurosurgery should be consulted for cases with evidence of elevated ICP or abnormalities on brain imaging for evaluation on the necessity of ICP monitoring and/or surgical intervention.79 Disposition of elderly patients suffering a TBI is dependent on the comorbidities, injuries, and clinical status.
Table 3. Emergency department management of elderly patients with severe TBI
| Clinical Target | Management |
|---|---|
| GCS | Measure initially |
| Monitor continuously for clinical change | |
| Airway and breathing | Evaluate and stabilize |
| Correct hypoxemia (SpO2 <90%) | |
|
|
|
|
| Physical Exam |
|
| Assess for secondary trauma | |
| Pupillary examination for asymmetry and reactivity to light | |
|
|
| IV and laboratory testing | Complete blood count |
| Metabolic panel (renal and hepatic function) | |
| Type and screen | |
| Toxicology screens | |
|
|
| Consultation | Trauma surgery |
| Neurosurgery | |
| ∗ Consider transfer to designated trauma center if services unavailable | |
| Prevent elevated ICP (target ICP <20 mm Hg) | Head of the bed elevation to 30° |
|
|
| Monitor central venous pressure | |
| Sedation as needed to prevent agitation | |
| Avoid excess hypervolemia | |
| Consider ICP monitoring in high-risk patients | |
| Consider mannitol, hypertonic saline, surgery for elevated ICP |
Abbreviations: ETCO2, end tidal CO2 (carbon dioxide); GCS, Glasgow Coma Scale; ICP, intracranial pressure; INR, international normalized ratio; IV, intravenous; PTT, partial thromboplastin time; SBP, systolic blood pressure; TBI, traumatic brain injury.
Data from Refs.76–78
Like ICH, special attention must be paid to the patient on anticoagulation who suffers a moderate to severe TBI with associated intracranial hemorrhage. Medication-related coagulopathy is common in the geriatric population and increases the risk of post-TBI hemorrhage. In cases of TBI hemorrhage complicated by medication-related coagulopathy, the offending drug should be discontinued and medical management should be targeted to normalize hemostasis and avert hematoma expansion (as reviewed in detail in ICH section and Table 1).51,52
Read full article
URL:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0733862716300244