Kāda ir limbiskās sistēmas struktūra?

Zemāk apkopotas struktūras, kas gandrīz visos avotos tiek iekļautas limbiskajā sistēmā, kopā ar to galveno funkciju.

Bez savienojumiem atsevišķas struktūras neko nenozīmē. Limbiskās sistēmas galvenais šķiedru kūlis ir fornikss, izliekts baltās vielas loks, kas iziet no hipokampa, izliecas zem corpus callosum uz priekšu un beidzas galvenokārt krūtsgalveida ķermeņos un starpsienas apvidū.

Otrs svarīgs ceļš ir stria terminalis, kas savieno mandeļveida kodolu ar hipotalāmu un starpsienas apvidu, sekojot sānu kambara izliekumam. Īsāks un tiešāks ceļš no mandeļveida kodola uz hipotalāmu iet pa ventrālo amigdalofugālo ceļu.

Mediālais priekšsmadzeņu kūlis stiepjas gareniski caur hipotalāmu un savieno smadzeņu stumbra kodolus ar priekšējām limbiskajām struktūrām. Tieši caur to plūst lielākā daļa dopamīna, serotonīna un noradrenalīna šķiedru, kas nosaka motivāciju un garastāvokli.

• Fornikss: hipokamps uz krūtsgalveida ķermeņiem un starpsienu.
• Stria terminalis: mandeļveida kodols uz hipotalāmu.
• Krūtsgalveida un talāma kūlis: krūtsgalveida ķermeņi uz priekšējiem talāma kodoliem.
• Cingulum: gara šķiedru josla zem jostas vijas, kas savieno priekšējās un aizmugurējās limbiskās daļas.
• Mediālais priekšsmadzeņu kūlis: smadzeņu stumbra modulējošie ceļi uz priekšu.

1937. gadā amerikāņu anatoms Džeimss Papezs aprakstīja slēgtu ceļu, ko viņš uzskatīja par emociju anatomisko pamatu. Vēlāk izrādījās, ka šis loks vairāk attiecas uz atmiņu nekā uz emocijām, taču kā anatomiska struktūra tas ir pilnīgi reāls un joprojām tiek mācīts.

Loka nozīme ir praktiska. Tā pārrāvums jebkurā posmā rada līdzīgu ainu: cilvēks nespēj izveidot jaunas atmiņas par notikumiem, lai gan vecās atmiņas un intelekts saglabājas. Tieši tāpēc krūtsgalveida ķermeņu bojājums alkohola izraisītā B1 vitamīna trūkuma dēļ rada atmiņas traucējumus, kas ļoti atgādina hipokampa bojājumu.

1. Hipokamps nosūta signālu pa forniksu.
2. Fornikss to nogādā krūtsgalveida ķermeņos.
3. No tiem signāls iet uz priekšējiem talāma kodoliem.
4. Talāms to pārsūta jostas vijai.
5. Jostas vija pa cingulum savienojas ar parahipokampālo viju.
6. Parahipokampālā vija atgriež signālu hipokampā, un loks noslēdzas.

Hipokamps veido ierakstu par to, kas notika, kur un kādā secībā. Tas nav atmiņas glabātuve; tas ir ierakstīšanas un sākotnējās sakārtošanas mehānisms, un ilgtermiņa atmiņa pakāpeniski pāriet uz jauno garozu. Hipokampā ir arī šūnas, kas reaģē uz konkrētām vietām telpā, un tās ir telpiskās orientēšanās pamats.

Mandeļveida kodols strādā paralēli un ātrāk. Tas novērtē, vai notikums ir bīstams vai svarīgs, un attiecīgi iedarbina hipotalāmu un smadzeņu stumbru. Rezultāts ir sirdsdarbības paātrināšanās, muskuļu sasprindzinājums un sastingšana vai bēgšana, bieži pirms cilvēks apzinās, kas noticis.

Abas struktūras savstarpēji ietekmējas. Emocionāli spēcīgi notikumi tiek iegaumēti labāk, jo mandeļveida kodols pastiprina hipokampa ierakstīšanas darbu. Ļoti liels stress tomēr darbojas pretēji un var pasliktināt sakarīgas atmiņas veidošanos, ko novēro pēc smagas psihotraumas.

Limbiskās struktūras nobriest agrāk nekā pieres daivas priekšējā garoza, kas tās bremzē. Šī nevienmērība ir visizteiktākā pusaudža gados un daļēji izskaidro, kāpēc šajā vecumā emocionālā reakcija ir spēcīga, bet tās apvaldīšana vēl nepilnīga. Pieres daivas nobriešana turpinās vēl krietni pēc pilngadības.

Hipokamps ir viena no retajām vietām, kur arī pieaugušam cilvēkam tiek novērota jaunu nervu šūnu veidošanās. Cik lielā mērā tas notiek cilvēkam, joprojām tiek pētīts, un pētnieku viedokļi atšķiras.

Novecojot hipokampa tilpums pakāpeniski samazinās, un šis process ir ievērojami straujāks Alcheimera slimībā. Tieši tāpēc magnētiskās rezonanses attēlos deniņu daivas iekšējās daļas atrofija ir viena no agrīnām pazīmēm, ko radiologs vērtē.

Deniņu daivas epilepsijā krampju perēklis bieži atrodas tieši hipokampā vai mandeļveida kodolā. Lēkme var sākties ar dīvainu sajūtu vēderā, jau redzētā sajūtu, nepatīkamu smaržu vai baiļu vilni bez iemesla, un tikai pēc tam sekot apziņas izmaiņām. Šādas epizodes ir iemesls vērsties pie neirologa.

Krūtsgalveida ķermeņu bojājums B1 vitamīna trūkuma dēļ izraisa Korsakova sindromu, kurā cilvēks nespēj iegaumēt jauno un atmiņas robus neapzināti aizpilda ar izdomātu saturu. Tas visbiežāk sastopams ilgstošas alkohola lietošanas gadījumā un daļēji ir novēršams, ja vitamīnu ievada laikus.

Autoimūns limbiskais encefalīts ir salīdzinoši nesen atpazīta slimība, kurā antivielas uzbrūk deniņu daivas struktūrām. Tas izpaužas ar strauji progresējošiem atmiņas traucējumiem, uzvedības izmaiņām un krampjiem dažu nedēļu laikā. Straujš personības un atmiņas pārmaiņu sākums ir steidzams iemesls izmeklēties.

Limbiskās struktūras atrodas dziļi, tāpēc tās vērtē galvenokārt ar attēldiagnostiku un funkcionāliem izmeklējumiem, nevis tiešu apskati.

• Galvas magnētiskā rezonanse ar īpašu deniņu daivas projekciju parāda hipokampa uzbūvi un tilpumu.
• Elektroencefalogrāfija reģistrē epileptiskus izdalījumus, dažkārt ilgstošā video novērošanā.
• Neiropsiholoģiskā izmeklēšana atsevišķi vērtē verbālo un vizuālo atmiņu, kas norāda uz kreiso vai labo pusi.
• Pozitronu emisijas tomogrāfija palīdz vērtēt vielmaiņas izmaiņas deniņu daivās.
• Asins un muguras smadzeņu šķidruma izmeklējumi nepieciešami, ja ir aizdomas par autoimūnu encefalītu.

Bieži izplatīts vienkāršojums runā par „reptiļa smadzenēm", „limbiskajām smadzenēm" un „racionālajām smadzenēm" kā par trim atsevišķiem stāviem. Šī trīsdaļīgā shēma ir vēsturiska un mūsdienu neiroanatomijā nav uzskatāma par precīzu; smadzeņu daļas neattīstījās viena virs otras kā slāņi, un emocijas nav ierobežotas tikai limbiskajās struktūrās.

Otrs sajaukums ir limbiskās sistēmas pielīdzināšana deniņu daivai. Liela daļa limbisko struktūru tiešām atrodas deniņu daivā, bet jostas vija ir pieres un paura daivas iekšpusē, un krūtsgalveida ķermeņi pieder starpsmadzenēm.

Mazāk zināma, bet praktiski svarīga detaļa: hipokamps ir viena no jutīgākajām smadzeņu daļām pret skābekļa trūkumu. Pēc sirdsdarbības apstāšanās, smagas hipoglikēmijas vai saindēšanās ar oglekļa monoksīdu tieši hipokampa šūnas iet bojā pirmās, un tieši tāpēc pēc atdzīvināšanas viena no biežākajām paliekošajām problēmām ir atmiņas traucējumi, nevis kustību traucējumi.