Limbiskā sistēma un tās struktūras
Īsā atbilde
Limbiskās struktūras ir savstarpēji saistītu smadzeņu apvidu kopums, kas gredzenveidā ietver smadzeņu stumbra augšdaļu un guļ dziļi zem lielo pusložu garozas virsmas. Pie tām pieder hipokamps, mandeļveida ķermenis, jostas vijums, velve, pupveida ķermeņi un vairāki hipotalāma un talāma kodoli. Kopā tās veido emociju, atmiņas nostiprināšanas, motivācijas, ožas un veģetatīvās regulācijas tīklu.
Ja smadzeņu puslodi pārgriež uz pusēm un paskatās uz iekšējo virsmu, redzams, ka ap korpusu kallosum un smadzeņu stumbra augšdaļu vijas garozas josla, kas pēc formas atgādina apmali. Tieši šo joslu 19. gadsimtā nosauca par limbisko daivu, un no tās cēlies visas sistēmas nosaukums. Vēlāk kļuva skaidrs, ka anatomiskajam gredzenam ir arī funkcionāla vienotība: šie apvidi ir cieši savienoti savā starpā un kopā nodrošina emocijas, atmiņu un ķermeņa iekšējās vides regulāciju.
Limbiskās struktūras ir vecākas par jauno garozu gan evolucionāri, gan pēc uzbūves. Hipokampam, piemēram, ir tikai trīs slāņi, nevis seši, kā lielākajā daļā garozas. Šī senā uzbūve tomēr nenozīmē, ka runa ir par primitīvu smadzeņu daļu. Bez hipokampa cilvēks nespēj iegaumēt neko jaunu, un bez mandeļveida ķermeņa zūd spēja atpazīt draudus.
Svarīgi ir uzreiz atšķetināt izplatītu pārpratumu. Limbiskā sistēma nav tas pats, kas bazālie gangliji. Bazālie gangliji ir atsevišķa dziļo kodolu grupa, kurā ietilpst astes kodols, čaula, bālais ķermenis, zemtalāma kodols un melnā viela, un to galvenais uzdevums ir kustību un darbības izvēles regulācija. Abas sistēmas atrodas tuvu, ir savstarpēji saistītas un dažviet pārklājas, bet tās nav sinonīmi.
Jāpiebilst arī tas, ka pats jēdziens „limbiskā sistēma" mūsdienu neirozinātnē tiek lietots piesardzīgi. Dažādi autori tajā iekļauj atšķirīgu struktūru kopu, un stingras robežas nav. Jēdziens ir noderīgs kā mācību ietvars, bet reālajās smadzenēs emocijas un atmiņa nav vienas norobežotas sistēmas darbs.
Kuras struktūras pieder pie limbiskajām
Visos sarakstos parādās kodols no dažām struktūrām, ap kurām pēc tam katrs autors pievieno vēl kādu. Zemāk apkopotas tās, kuras iekļauj praktiski visi.
| Struktūra | Kur atrodas | Galvenā loma |
|---|---|---|
| Hipokamps (hippocampus) | deniņu daivas iekšpusē | jaunu atmiņu veidošana, orientēšanās telpā |
| Mandeļveida ķermenis (corpus amygdaloideum) | hipokampa priekšā | baiļu un emocionālas nozīmes piešķiršana |
| Jostas vijums (gyrus cinguli) | virs korpusa kallosum | uzmanība, sāpju emocionālā puse, konfliktu vērtēšana |
| Pupveida ķermeņi (corpora mamillaria) | hipotalāma aizmugurē | atmiņas ķēdes posms |
Papesa loks un limbiskie ceļi
Limbiskās struktūras nav izkaisītas: tās savieno skaidri nosakāmi šķiedru ceļi. Vēsturiski slavenākais ir tā sauktais Papesa loks, kas apraksta apļveida informācijas plūsmu starp hipokampu, velvi, pupveida ķermeņiem, talāma priekšējiem kodoliem un jostas vijumu, no kurienes tā atgriežas hipokampā.
Šis loks sākotnēji tika piedāvāts kā emociju pamats, bet vēlāk izrādījās, ka tas daudz tiešāk attiecas uz atmiņu. Tāpēc jebkura bojājuma vieta šajā ķēdē, arī pupveida ķermeņos, var izraisīt smagus atmiņas traucējumus. Mandeļveida ķermenim ir savi ceļi: tas saņem informāciju gan tieši no maņu ceļiem, gan no garozas, un sūta to uz hipotalāmu un smadzeņu stumbru, kas ļauj emocionālu reakciju sākt vēl pirms notikuma apzinātas novērtēšanas.
- Velve (fornix): galvenais hipokampa izvadceļš uz pupveida ķermeņiem un hipotalāmu.
- Deniņu daivas garozas ceļi: piegādā hipokampam apstrādātu informāciju no visām maņām.
- Mandeļveida ķermeņa ceļi uz hipotalāmu: ieslēdz veģetatīvo un hormonālo stresa atbildi.
- Ožas ceļi: vienīgā maņa, kas nonāk limbiskajās struktūrās, neejot cauri talāmam.
- Saiknes ar priekšējās daivas garozu: ļauj apzināti savaldīt emocionālu impulsu.
Ko limbiskās struktūras dara ikdienā
Vispirms tās nosaka, kas ir svarīgs. Mandeļveida ķermenis notikumam piešķir emocionālu svaru, un tieši emocionāli iekrāsotus notikumus cilvēks atceras krietni labāk nekā vienaldzīgus. Šī iemesla dēļ cilvēks bieži precīzi atceras, kur atradies spēcīga satricinājuma brīdī, bet nespēj atcerēties, ko darīja parastā otrdienā.
Otrkārt, hipokamps pārvērš īslaicīgu pieredzi noturīgā atmiņā. Tas nav atmiņas glabātuve: pakāpeniski, tostarp miega laikā, informācija tiek pārnesta uz garozu. Tāpēc cilvēks ar bojātu hipokampu bieži lieliski atceras sen pagātnē notikušo, bet nespēj iegaumēt neko jaunu.
Treškārt, caur hipotalāmu limbiskās struktūras vada ķermeņa iekšējo vidi: sirdsdarbības ātrumu, asinsspiedienu, ķermeņa temperatūru, apetīti, slāpes, miega un nomoda ritmu un stresa hormonu izdali. Tieši tāpēc stipra emocija nekad nav tikai domas: tai vienmēr seko ķermeņa reakcija.
Attīstība un izmaiņas dzīves laikā
Limbiskās struktūras nobriest agrāk nekā priekšējās daivas garoza, kas tās savalda. Pusaudža vecumā šī nesakritība ir vislielākā: emocionālā un atalgojuma sistēma jau darbojas pilnā jaudā, bet seku izvērtēšanas un impulsu bremzēšanas tīkli vēl attīstās. Tā ir viena no bioloģiskajām atbildēm uz jautājumu, kāpēc pusaudžu rīcība biežāk ir riskanta.
Hipokamps ir viena no retajām vietām, kur arī pieaugušam cilvēkam novēro jaunu nervu šūnu veidošanos, lai gan šī procesa apjoms cilvēkam joprojām tiek pētīts un vērtējumi atšķiras. Tajā pašā laikā hipokamps ir īpaši jutīgs pret ilgstoši paaugstinātu stresa hormonu līmeni, skābekļa trūkumu un alkoholu.
Ar gadiem hipokampa tilpums pamazām samazinās arī veseliem cilvēkiem, bet Alcheimera slimībā šis sarukums ir izteikti straujāks un sākas agri. Tāpēc hipokampa tilpuma vērtēšana magnētiskās rezonanses attēlos ir kļuvusi par praktisku diagnostikas palīglīdzekli.
Kad limbiskās struktūras slimo
Deniņu daivas epilepsija ir biežākā pieaugušo perēkļa epilepsijas forma, un tās izejas punkts bieži ir tieši hipokamps. Lēkme var sākties ar dīvainu sajūtu kuņģī, jau piedzīvotā sajūtu, neparastu smaržu vai bailēm, un tikai pēc tam pāriet apziņas aptumšošanā ar automātiskām kustībām.
Atmiņas traucējumi rodas, ja bojāta atmiņas ķēde. Tas iespējams pēc smadzeņu iekaisuma, insulta, traumas, kā arī B1 vitamīna deficīta gadījumā, kas tipiski skar pupveida ķermeņus. Limbiskais encefalīts ir stāvoklis, kad organisma paša antivielas uzbrūk tieši šīm struktūrām un strauji, dažu nedēļu laikā, attīstās atmiņas zudums, uzvedības maiņa un lēkmes.
Ar šīm slimībām strādā neirologs, epileptologs un, ja nepieciešama operācija, neiroķirurgs. Ja galvenā izpausme ir noturīga nomāktība, trauksme vai uzvedības maiņa, novērtējumu veic psihiatrs. Strauji, dažu nedēļu laikā attīstījies atmiņas zudums ar apjukumu, drudzi vai krampjiem ir iemesls nekavējoties meklēt medicīnisku palīdzību, nevis novērot.
- Deniņu daivas epilepsija ar hipokampa sklerozi.
- Alcheimera slimība, kas sākas ar hipokampa un tam blakus esošās garozas bojājumu.
- Limbiskais encefalīts, ko var izraisīt infekcija vai autoimūns process.
- Amnēzija pēc smadzeņu traumas, insulta vai skābekļa trūkuma.
- Vitamīna B1 trūkums, kas bojā pupveida ķermeņus un talāmu.
Kā šīs struktūras izmeklē
Galvenā metode ir magnētiskā rezonanse ar īpašu, uz deniņu daivu vērstu protokolu. Tā ļauj redzēt hipokampa formu, tilpumu un signāla izmaiņas, kā arī atklāt sklerozi, audzēju vai iekaisumu. Parasta galvas datortomogrāfija šajā apvidū ir daudz mazāk jutīga, jo dziļās deniņu daivas struktūras slēpj blakus esošie kauli.
Elektrisko darbību vērtē ar elektroencefalogrāfiju, dažkārt ilgstošā video novērošanā. Funkciju pārbauda neiropsiholoģiskā izmeklēšana, kurā atsevišķi vērtē verbālo un telpisko atmiņu, jo kreisais un labais hipokamps nedarbojas vienādi. Asins un muguras smadzeņu šķidruma analīzēs meklē antivielas, ja ir aizdomas par autoimūnu iekaisumu.
- Ģimenes ārsts izvērtē sūdzības un izslēdz biežākos atgriezeniskos cēloņus, piemēram, vairogdziedzera darbības un vitamīnu trūkumu.
- Neirologs veic neiroloģisko izmeklēšanu un izziņas funkciju orientējošu novērtējumu.
- Nozīmē magnētisko rezonansi ar deniņu daivas protokolu.
- Ja ir aizdomas par lēkmēm, veic elektroencefalogrāfiju, vajadzības gadījumā ilgstošu.
- Neiropsihologs precizē, kura atmiņas daļa tieši ir cietusi.
- Pēc rezultātiem lemj par ārstēšanu vai turpmāku novērošanu.
Ar ko limbisko sistēmu sajauc
Pirmais un biežākais pārpratums ir jau minētā sajaukšana ar bazālajiem ganglijiem. Atšķirība ir pamanāma pēc simptomiem: bazālo gangliju bojājums dod kustību traucējumus, stīvumu, trīci vai piespiedu kustības, bet limbisko struktūru bojājums dod atmiņas, emociju un uzvedības traucējumus.
Otrais pārpratums ir limbiskās sistēmas sajaukšana ar smadzenītēm, kuras atrodas pavisam citur, pakauša daļā zem lielajām puslodēm, un atbild par kustību saskaņošanu un līdzsvaru. Trešais ir uzskats, ka limbiskās struktūras ir atbildīgas par emocijām, bet garoza par saprātu. Patiesībā emocijas un vērtēšana notiek kopā, un priekšējās daivas garoza ir šī tīkla neatņemama daļa.
Viena lieta, ko kopsavilkumi neuzrāda
Oža ir vienīgā maņa, kuras ceļš nonāk limbiskajās struktūrās, neejot cauri talāmam kā pārslēgstacijai. Tas ir tiešs anatomisks skaidrojums parādībai, ko pazīst ikviens: smarža spēj piepeši un ļoti spilgti atsaukt atmiņā senu notikumu kopā ar tā emocionālo noskaņu daudz spēcīgāk nekā attēls vai skaņa.
Otra mazāk pieminēta lieta ir hipokampa loma orientācijā telpā. Tajā atrodas šūnas, kas aktivizējas, kad dzīvnieks atrodas noteiktā vietā, un šī atklājuma nozīme atmiņas izpratnē izrādījās tik liela, ka tā tika novērtēta ar Nobela prēmiju. Praktiskā sekas ir tā, ka agrīnos hipokampa bojājumos viena no pirmajām pazīmēm bieži ir nevis aizmāršība kā tāda, bet apmaldīšanās pazīstamā vietā.
Bieži uzdotie jautājumi
Vai limbiskā sistēma ir tas pats, kas bazālie gangliji?
Nē. Bazālie gangliji ir dziļo kodolu grupa, kas galvenokārt regulē kustību sākšanu, apturēšanu un darbības izvēli. Limbiskās struktūras atbild par emocijām, atmiņu un iekšējās vides regulāciju. Abas sistēmas atrodas smadzeņu dziļumā un ir savstarpēji saistītas, bet tās ir atsevišķas.
Kura limbiskā struktūra ir atbildīga par bailēm?
Galvenā loma ir mandeļveida ķermenim, kas ātri novērtē draudu pazīmes un caur hipotalāmu un smadzeņu stumbru ieslēdz ķermeņa trauksmes reakciju. Tomēr bailes nav vienas struktūras darbs: to izpausmi būtiski regulē priekšējās daivas garoza, kas spēj reakciju nomierināt.
Kāpēc smarža atsauc atmiņas tik spēcīgi?
Ožas informācija nonāk limbiskajās struktūrās pa īsu ceļu, neejot cauri talāmam, kas citām maņām kalpo par pārslēgstaciju. Tāpēc smaržas signāls sasniedz atmiņas un emociju apvidus ļoti tieši. Tas izskaidro, kāpēc pēkšņa smarža var atsaukt sen aizmirstu notikumu kopā ar tā noskaņu.
Vai hipokamps glabā atmiņas?
Hipokamps jaunas atmiņas izveido un sākotnēji notur, bet ilgtermiņa glabāšana notiek smadzeņu garozā. Tieši tāpēc cilvēks ar hipokampa bojājumu bieži labi atceras bērnību, bet nespēj iegaumēt tikko dzirdētu vārdu. Pārnese uz garozu lielā mērā notiek miega laikā.
Ko nozīmē hipokampa atrofija magnētiskās rezonanses aprakstā?
Tas nozīmē, ka hipokamps ir mazāks, nekā gaidāms konkrētā vecumā. Neliela sarukšana ar gadiem ir normāla, bet izteikta atrofija var liecināt par deģeneratīvu procesu, tostarp Alcheimera slimību, vai par sekām pēc epilepsijas vai skābekļa trūkuma. Atradne pati par sevi nav diagnoze, to vērtē kopā ar simptomiem un izmeklējumu rezultātiem, un skaidrojumu sniedz neirologs.
Kurš ārsts nodarbojas ar limbisko struktūru slimībām?
Visbiežāk neirologs, jo šo apvidu bojājumi izpaužas kā atmiņas traucējumi un epilepsijas lēkmes. Ja galvenā izpausme ir noskaņojuma, trauksmes vai uzvedības maiņa, iesaistās psihiatrs, bet operatīvas ārstēšanas gadījumos neiroķirurgs. Pirmais solis parasti ir ģimenes ārsts, kas izslēdz citus atgriezeniskus cēloņus.
Avoti
Saistītie jautājumi
- Kas ir limbiskā sistēma?Limbiskā sistēma ir savstarpēji saistītu smadzeņu struktūru kopums, kas guļ dziļi zem smadzeņu garozas, galvenokārt den…
- Anatomijā, kas ir lamella?Lamella ir plāna, stingra plāksnei līdzīga struktūra. Etimoloģiski tas nāk no vārda lamina, kas nozīmē “maza šķīvīte”. …
- Kā asinis pārvietojas pa ķermeni?Asinis pārvietojas pa ķermeni pa apli, virzoties sirdī un pēc tam atpakaļ no tās otrā pusē. Kad asinis nonāk sirds musk…
- Kā darbojas cilvēka atmiņa?Atmiņa ir smadzeņu spēja uzņemt informāciju, to saglabāt un vēlāk atkal izmantot. Tā nav glabāta vienā vietā: īslaicīgā…
- Kā darbojas elpošanas process?Elpošana ietver daudzas darbības cilvēka ķermenī, kas ne tikai palīdz ievadīt nepieciešamo skābekli asinīs, bet arī izv…