Ретикулярна формація стовбура мозку

Сьогодні мова піде про дуже важливій структурі центральної нервової системи. Вона носить назву «ретикулярна формація». Вона розташована в стародавніх відділах головного мозку, або його каудальної частини. У статті, присвяченій мозкового стовбура, ми коротко згадали про це загадкове освіту. Стовбур мозку, який складається з довгастого мозку, моста і мезенцефалона, або середнього мозку, являє собою місце в центральній нервовій системі, де на мінімальному обсязі сконцентровано гігантська кількість провідних шляхів, різних ядер і інших утворень.

Але, тим не менше, природа розпорядилася впровадити в стовбур ще і дифузну структуру, коли, здавалося б, жодного вільного місця для цього немає. Як влаштована ретикулярна формація, яка її роль? Настав час познайомитися з ним ближче, але спочатку – трохи дані з історії.

Від давнини до наших днів

Мозок людини довгий час був самим загадковим освітою. Так, батько медицини Гіппократ забороняв сякатися, оскільки вважав, що під час нежиті людина втрачає речовину мозку, а він сам потрібен для охолодження «життєвої сили». Розтину трупів в античні часи були заборонені, але навіть в епоху відродження і в новий час дослідники небагато змогли дізнатися про структурної організації голодного мозку. Адже було помітно, що в мозку є сіра і біла речовина, і на його зрізах були видні чорні і рожеві плями. Смутно вгадувалися якісь волокна, але розібрати, що це, не було ніякої можливості, навіть застосовуючи мікроскоп.

Колосальний ривок у цьому напрямку був зроблений в 19 столітті, завдяки успіхам як загальної, так і органічної хімії. З’явилися барвники, які вибірково фарбували нервову тканину. Після появи таких барвників, як судан, азур 2, еозин, гематоксилін, після можливості импрегнировать нейрони сріблом, і особливо після винаходу відомим вченим Камілло Гольджи особливого способу забарвлення нейронів, з’явилася наука нейроанатомия.

Блискучим представником нейроанатоміі, мають особливий талант, став іспанський учений Сантьяго Рамон-і-Кахаль. Завдяки його дослідженням, а також колосальної праці інших нейроанатомов, були виконані численні описові дослідження. Були відкриті нейронні шари кори головного мозку, в мозочку відкрили клітини Пуркіньє, з’явилися такі поняття, як топографія і цитоархитектоника кори головного мозку. Були описані численні провідні шляхи, ядра, і, нарешті, була знайдена цікава структура, яка отримала назву «ретикулярна формація», або «ретикулярна система». У перекладі з латинської мови «ретикулярный» означає «сітчастий».

Після нейроанатомов, які описують статичні конструкції, зазвичай за справу беруться нейробіологи, які на основі анатомії вивчають функціональний стан тієї або іншої структури. Під час другої світової війни всі дослідження, за зрозумілих причин були згорнуті, але після її закінчення вчені взялися за вивчення структур головного мозку з новою силою.

Поява інтересу до структури

Було відомо, що на поперечних зрізах, зроблених через стовбур мозку, існують дифузно розкидані нейрони, які, очевидно, виконували якісь завдання. Зв’язок між ними дозволяла припустити, що ці завдання не зводяться до конкретної роботи, як, наприклад, у провідних шляхів, або ядер черепних нервів. Висувалися різні гіпотези і теорії, але значення і функції ретикулярної формації залишалися невідомими.

Було відомо, що ретикулярна формація спускається вниз, і у складі спинного мозку представлена групою клітин між задніми і бічними рогами.

У структурах довгастого, середнього мозку і мосту клітини сітчастої структури лежать в медіальних, центральних частинах кожної половини покришки. Вона пронизує всю покришку на всій довжині ствола, заповнює весь простір між ядрами черепно-мозкових нервів. Вона знаходиться між тілами олив, між моторними (спадними) і сенсорними шляхами.

Нейрони ретикулярної формації дуже щільно взаємодіють з іншими структурними утвореннями і центрами нервової системи. Вона отримує імпульси від спинного мозку, від ядер черепних нервів, від мозочка і конвекса, тобто великих півкуль.

Фізіологія ретикулярної формації стала прояснюватися тільки з кінця 1940-х років, коли дослідники застосували комбіновані методи дослідження. У піддослідних тварин, які перебували під наркозом, знімали свідчення ЕЕГ, або біоелектричної активності кори головного мозку. Одночасно з цим дослідники дратували струмом центри цієї незрозумілої сітчастої структури. В результаті ретикулярна формація стовбура головного мозку діяла активуючу чином на весь мозок, і в результаті на ЕЕГ з’являлися коркові сигнали, які свідчили про зміну сну на неспання. Якщо не наркотизировать тварин, а дослідити її роботу під час фізіологічного сну, то активація її структур призводила до пробудження. Після цього функції ретикулярної формації стали потроху прояснюватися.

Зв’язку та функції сітчастої структури

Вплив і роль цієї структури дуже велике. Одні групи нейронів формації впливають на руховий потенціал та вегетативні структури спинного мозку, реалізуючи це вплив через низхідні шляхи.

Інші ядра, особливо ті, які знаходяться в області мезенцефалона, або середнього мозку, мають проекції в таламус, а також «мають свої представництва на рівні субталамических ядер,systemnuclei subthalamici. Ці структури таламуса мають потужні колатеральних волокна від різних волокон, які є висхідними. Наприклад, ретикулярна формація таламуса тісно пов’язана з спинномозковим шляхом трійчастого нерва, спинно-бугорным пучком, з nucleus tracti solitarii, або ядро одиночного шляху. У проміжному мозку ретикулярна формація також формує шляхи зв’язку з зорової, нюхової системою, а також з вестибулярними і улитковыми ядрами.

Така анатомія, в принципі, дає відповідь на питання, чому наш сон припиняється при появі яскравого сонця, або дзенькіт будильника. Активна роль мережі різко зростає при отриманні специфічної інформації.

В даний час прийнято вважати, що функції ретикулярної формації полягають у наступному:

  • вона підтримує певний рівень свідомості та уваги;
  • рівень уваги може регулюватися, аж до настороженості;
  • регулює рівні сну і неспання.

Незважаючи на те, що будова ретикулярної формації «розсипне», при ураженні її якій-небудь області, наприклад, при порушенні мозкового кровообігу в області стовбура, часто спостерігаються різні порушення свідомості, аж до розвитку коматозного стану.

Низхідні шляхи ретикулярної мережі – це латеральний і вентральний ретикулоспинальные пучки – надають різний вплив на мотонейрони спинного мозку. Інформація, що виходить від цієї структури, може бути як активним, так і інгібуючої.

Така складна організація можлива тому, що на саму ретикулярну формацію надає великий вплив кора. Роль кори дуже велика, особливо на таких ділянках, як лобові зони кори, мозочок і базальні ганглії. Анатомія цих структур така, що організація зв’язків з формацією в цих ділянках найщільніша.

Латеральна (бічна частина) сітчастої структури, яка знаходиться в варолиевом мосту і середній частині мозку, чинить активуючих діяльність, відповідно за ретикуло-спинномозковим і вестибуло-спинномозковим шляхам.

Крім регуляції уваги і неспання, формація відіграє значну роль у підтримці автоматичного (несвідомого) м’язового тонусу, який необхідний для стояння, ходьби. Його порушення призводить до неможливості пересуватися. Якщо зруйнована анатомія підтримки рівноваги спинномозкових рефлекторних дуг, тоді окремі частини рефлексів будуть переважати над іншими, що викличе загальну дискоординацию руху.

Вегетативний відділ

Заслуговує особливої уваги і та частина ретикулярної формації, яка підтримує багато функцій «рослинної» життя. Ці нейрони розсіяні по всьому продолговатому мозку і мосту, і функціонально вони тісно взаємопов’язані з вегетативними ядрами деяких черепно-мозкових нервів.

Ці нейрони ретикулярної структури отримують імпульси з таламуса і верхніх відділів. Багато з цих нейронів знаходяться в гіпоталамусі. Така велика кількість джерел імпульсів з таламуса пояснюється тим, що саме гіпоталамус є вищим центром вегетативної регуляції.

Так, салівація, або слиновиділення, в нормі контролюється двома ядрами: верхнім і нижнім слюноотделительными. При вигляді їжі, її запах і смак, а також при вигляді накритого столу людина загострює свою увагу до їжі, і відбувається рефлекторна напрацювання слини. Але якщо голова людини «зайнята» сильними емоціями, він знаходиться в стані нервового стресу, то у нього виникає сухість у роті. Точно так само, якщо людина спить, то навіть якщо він спить на кухні, то слина у нього не виробляється.

Це показує контролюючу роботу ретикулярної формації відносно вегетативних відділів.

Інші нейрони контролюють роботу серцево-судинної системи. Так, є опосередкована регуляція кров’яного тиску через ретикулярну формацію. Цей зв’язок можна простежити у вигляді схеми:

  • сонний гломус, або каротидний синус, розташований в області біфуркації сонних артерій, знаходить, що в крові знизився вміст кисню;
  • висхідні імпульси про це йдуть у складі блукаючого і язикоглоткового нерва у вегетативні ядра довгастого мозку;
  • оточують нейрони ретикулярної формації посилають інгібуючий вплив на спинний мозок, які попереджають вазодилатацію, тобто розширення судин, і блокують роботу ядер вагуса.
  • в результаті робота серця збільшується, оскільки парасимпатичні впливу вагуса (десятої пари черепно-мозкових нервів) гальмуються, то серце потрапляє під вплив антагоністів – симпатичних нервів. Це підвищує тиск, силу і частоту серцевих скорочень, збільшує фракцію викиду.

Також ядра ретикулярної формації контролюють дихання, точніше, центри вдиху і видиху, які знаходяться дорзальнее (ззаду) нижніх олив. Є ядра, які відповідають за ковтання. Адже ковтання – це дуже складний процес, і всі м’язи, від порожнини рота до шлунку повинні брати участь в акті ковтання синхронно, але кожна у свій час. Тому центр ковтання, як і блювотний центр, також контролюється ретикулярною формацією.

Ніколи не буває, що людина відчуває блювоту уві сні. Він обов’язково прокинеться, а потім його вирве. Цей механізм передбачений природою, як профілактика від захлебывания блювотними масами. Блювота може виникнути у непритомному стані, у пацієнтів з тяжким інсультом, або у алкоголіків, але в нормі ретикулярна формація обов’язково «розбудить» людини, отримавши імпульс про наближення блювоти і нудоти.

На закінчення потрібно сказати, що ретикулярна формація пов’язана з такою великою кількістю структур, що головні факти про її роль в роботі центральної нервової системи, по всій видимості, ще попереду. Є дані про зв’язки цієї структури з емоціями, і навіть з процесами абстрактного (математичного) мислення. Деякі «гарячі голови» навіть стверджують, що саме завдяки цій структурі, яка, безсумнівно, має позаземне походження, у людини з’явилася можливість самопізнання. Ну що ж, час покаже.

Переклад матеріалу з дозволу автора сайту mozgius