Neuroscientifically Challenged
Zwoje podstawy to grupa struktur znajdujących się głęboko w półkulach mózgowych. Struktury, które zazwyczaj wchodzą w skład zwojów podstawy to: jądro ogoniaste, prącie i globus pallidus w móżdżku, substantia nigra w śródmózgowiu i jądro podwzgórzowe w ciemieniu.
Słowo podstawy odnosi się do faktu, że zwoje podstawy znajdują się w pobliżu podstawy, lub dna, mózgu. Użycie słowa zwoje, jednak, jest trochę błędne według współczesnych konwencji neurobiologii. Termin ganglion jest używany do opisania skupiska neuronów, ale jest on zazwyczaj używany tylko w odniesieniu do neuronów w obwodowym układzie nerwowym (tj. poza mózgiem i rdzeniem kręgowym). Słowo jądro jest zazwyczaj używane do opisania skupisk neuronów znajdujących się w centralnym układzie nerwowym. W związku z tym, zwoje podstawy mogą być dokładniej uznane za jądra.
Czym są zwoje podstawy i co robią?
Oddzielne jądra zwojów podstawy pełnią rozległe funkcje w mózgu, ale są również połączone ze sobą, tworząc sieć, która, jak się uważa, jest zaangażowana w różne funkcje poznawcze, emocjonalne i związane z ruchem. Zwoje podstawy są jednak najbardziej znane ze względu na ich rolę w ruchu.
Wkład zwojów podstawy w ruch jest złożony i wciąż nie w pełni zrozumiały. W rzeczywistości, zwoje podstawy prawdopodobnie mają wiele funkcji związanych z ruchem, począwszy od wyboru działań, które prawdopodobnie doprowadzą do pozytywnych konsekwencji do unikania rzeczy, które mogą być awersyjne. Zwoje podstawy są jednak najczęściej łączone z inicjacją i wykonywaniem ruchów. Jedna z popularnych hipotez sugeruje, że zwoje podstawy działają w celu ułatwienia pożądanych ruchów i hamowania ruchów niepożądanych i/lub konkurencyjnych.
Aby zrozumieć, jak to może działać, pomyśl o czynności sięgania po ołówek. Po pierwsze, zastanów się, co dzieje się w chwili przed wyciągnięciem ręki. Chociaż mogłoby się wydawać, że w tym momencie w mózgu dzieje się bardzo mało aktywności związanej z ruchem (ponieważ siedzisz nieruchomo), twój mózg w rzeczywistości nieustannie pracuje, aby powstrzymać niepożądane ruchy (takie jak mimowolne szarpnięcie ręką w powietrzu lub nagłe odwrócenie głowy w jedną stronę). Przypuszcza się, że zwoje podstawy odgrywają kluczową rolę w hamowaniu tego typu ruchów, jak również w uwalnianiu tego hamowania, kiedy masz ruch, który chcesz wykonać (sięgnięcie po ołówek w tym przypadku).
Po rozpoczęciu ruchu ważne jest również, aby mięśnie, które przeciwdziałają pożądanemu ruchowi, pozostały rozluźnione. Kiedy wyciągasz rękę, aby sięgnąć po ołówek, na przykład, nie chcesz, aby mięśnie, które zginają ramię (aby przesunąć je z powrotem w kierunku ciała) były aktywowane w tym samym czasie. Uważa się, że zwoje podstawy pomagają hamować tego typu sprzeczne ruchy, pozwalając na płynny i gładki ruch sięgania.
Zawiłości tego, w jaki sposób aktywność zwojów podstawy prowadzi do ułatwienia ruchu, są nadal trochę niejasne, ale jedna popularna hipoteza (którą nazwę modelem bezpośrednim/pośrednim z powodów, które zostaną wyjaśnione poniżej) sugeruje, że istnieją różne ścieżki w zwojach podstawy, które promują i hamują ruch, odpowiednio. Model bezpośredni/pośredni skupia się na połączeniach zwojów podstawy (konkretnie globus pallidus i substantia nigra) z neuronami we wzgórzu. Te neurony wzgórza z kolei rzutują do kory ruchowej (obszaru mózgu, z którego pochodzi wiele dobrowolnych ruchów) i mogą stymulować ruch poprzez te połączenia. Zwoje podstawy, jednakże, stale hamują neurony wzgórza, co powstrzymuje je od komunikowania się z korą ruchową – hamując ruch w procesie.