Struktur otak kecil, fungsi dan anatomi (dengan Gambar)



itu otak kecil Manusia adalah salah satu struktur otak dengan dimensi lebih besar yang merupakan bagian dari sistem saraf. Ini mewakili sekitar 10% dari berat otak dan mungkin mengandung sekitar lebih dari setengah neuron otak.

Secara tradisional, telah ditugaskan peran yang menonjol dalam pelaksanaan dan koordinasi tindakan motorik dan pemeliharaan tonus otot untuk kontrol keseimbangan, karena posisinya dekat dengan motor utama dan jalur sensorik..

Namun, selama dekade terakhir, ilmu saraf klinis telah sangat memperluas pandangan tradisional otak kecil sebagai koordinator fungsi motorik belaka..

Minat penelitian saat ini berfokus pada partisipasi otak kecil dalam proses kognitif yang kompleks, seperti fungsi eksekutif, pembelajaran, memori, fungsi visuospatial atau bahkan berkontribusi pada bidang emosional dan area linguistik.

Visi baru tentang fungsi otak kecil ini didasarkan pada studi rinci strukturnya, dan juga analisis studi lesi pada hewan dan manusia melalui berbagai teknik neuroimaging saat ini..

Indeks

  • 1 Anatomi
    • 1.1 Lokasi
    • 1.2 Struktur eksternal
    • 1.3 Struktur internal
    • 1.4 Aferen dan referensi cerebellar
  • 2 Fungsi otak kecil
    • 2.1 Fungsi otak kecil dan motorik
    • 2.2 Otak kecil dan kognisi
    • 2.3 Area otak kecil dan emosional
  • 3 Semua gambar
  • 4 Referensi

Anatomi

Lokasi

Struktur luas ini terletak secara kaudal, pada ketinggian batang otak, di bawah lobus oksipital dan bertumpu pada tiga tangkai serebelar (atas, tengah, dan bawah) di mana ia terhubung dengan batang otak dan seluruh struktur. encephalic.

Struktur eksternal

Otak kecil, seperti otak, ditutupi semua ekstensi eksternalnya oleh a korteks atau korteks serebelar yang sangat dilipat.

Sehubungan dengan struktur eksternal, ada klasifikasi yang berbeda sesuai dengan morfologi, fungsi atau asal filogenetik mereka. Secara umum, otak kecil dibagi menjadi dua bagian utama.

Di garis tengah adalah vermis yang membaginya dan menghubungkan keduanya lobus lateral, o belahan otak kecil (kanan dan kiri). Selain itu, ekstensi lateral vermis pada gilirannya dibagi menjadi 10 lobus bernomor dari I ke X, menjadi yang paling unggul. Lobus ini dapat dikelompokkan dalam:

  • Lobus anterior: Lobus I-V.
  • Lobus posterior atas: VI-VII
  • Lobus posterior bawah: VIII-IX
  • Lobus flocculonodular: X.

Selain klasifikasi ini, penelitian terbaru menunjukkan pembagian otak kecil berdasarkan fungsi berbeda yang dimodulasi. Salah satu skema adalah yang diusulkan oleh Timman et al., (2010), yang secara hipotetis memberikan fungsi kognitif ke daerah lateral, motorik ke daerah menengah dan emosional ke daerah medial otak kecil..

Struktur internal

Sehubungan dengan struktur internal, korteks otak kecil menyajikan organisasi cytoarchitectonic seragam di seluruh struktur dan terdiri dari tiga lapisan:

Lapisan molekul atau lebih eksternal

Pada lapisan ini, sel bintang dan sel keranjang ditemukan, di samping cabang pohon dendritik sel Punkinje dan serat paralel..

Sel-sel stellata bersinaps dengan dendrit sel Punkinje dan menerima rangsangan dari serat paralel. Di sisi lain, sel-sel keranjang memperpanjang akson mereka di atas percabangan soma seluler Purkinje yang memancarkannya dan juga menerima rangsangan dari serat paralel. Dendrit sel golgi juga ditemukan di lapisan ini, yang soma terletak di lapisan granular.

Lapisan Purkinje atau sel perantara

Ini dibentuk oleh soma sel Purkinje, yang dendritnya ditemukan di lapisan molekuler dan aksonnya diarahkan ke lapisan granular melalui nukleus dalam otak kecil. Sel-sel ini adalah saluran keluar utama ke korteks serebral.

Lapisan granular atau internal

Ini terutama terdiri dari sel-sel granualar dan beberapa interneuron Golgi. Sel-sel granular memperluas akson mereka ke lapisan molekul, di mana mereka bercabang untuk membentuk serat paralel. Selain itu, lapisan ini adalah jalur informasi dari otak melalui dua jenis serat: berlumut dan memanjat.

Selain korteks, otak kecil juga terdiri dari a zat putih di dalam, di mana empat pasang inti serebelar yang dalam: inti fastigial, globose, emboliform dan dentate. Melalui nukleus ini, otak kecil mengirim proyeksi ke luar.

  • Inti fastigial : menerima proyeksi dari daerah medial otak kecil, vermis.
  • Inti selingan (globose dan emboliform): menerima proyeksi dari daerah yang berdekatan dengan vermis (wilayah paravermal atau paravermis).
  • Inti gigi: menerima proyeksi belahan otak kecil.

Aferensi dan referensi cerebellar

Di otak kecil, informasi berasal dari berbagai titik sistem saraf: korteks serebral, batang otak dan sumsum tulang belakang dan, di samping itu, akses yang terutama oleh tangkai tengah dan pada tingkat yang lebih rendah oleh inferior.

Hampir semua jalur aferen serebelum berakhir di lapisan granular korteks dalam bentuk serat berlumut. Jenis serat ini merupakan input informasi utama ke otak kecil dan berasal dari inti batang otak dan sinapsis dengan dendrit sel Purkinje.

Namun, inti zaitun yang lebih rendah memperluas proyeksi melalui serat panjat yang membentuk sinapsis dengan dendrit sel granular.

Selain itu, rute keluar informasi utama dari otak kecil berjalan melalui inti dalam otak kecil. Ini memperluas proyeksi mereka ke gagang serebelar superior yang akan memproyeksikan kedua area korteks serebral, serta pusat motorik batang otak..

Fungsi otak kecil

Seperti yang telah kami sebutkan, pada awalnya, peran otak kecil ditekankan karena keterlibatan motoriknya. Namun, penelitian terbaru menawarkan bukti berbeda tentang kemungkinan kontribusi struktur ini untuk fungsi non-motorik.

Ini termasuk kognisi, emosi atau perilaku; berfungsi sebagai koordinator proses kognitif dan emosional, karena struktur ini memiliki koneksi luas dengan daerah kortikal dan subkortikal yang tidak diarahkan semata-mata menuju area motorik.

Fungsi otak kecil dan motorik

Otak kecil berdiri sebagai pusat koordinasi dan organisasi gerakan. Secara bersamaan, ini bekerja dengan membandingkan pesanan dan respons motorik.

 Melalui koneksinya, ia menerima informasi motorik yang dijabarkan di tingkat kortikal dan pelaksanaan rencana motorik dan bertugas membandingkan dan memperbaiki perkembangan dan evolusi aksi motorik. Selain itu, ia juga bertindak untuk memperkuat gerakan untuk mempertahankan tonus otot yang memadai dalam menghadapi perubahan posisi.

Studi klinis yang meneliti patologi serebelar secara konsisten menunjukkan bahwa pasien dengan gangguan serebelar memiliki gangguan yang menghasilkan sindrom motorik, seperti ataksia serebelar, yang ditandai dengan kurangnya koordinasi keseimbangan, gaya berjalan, pergerakan ekstremitas dan mata dan disartria antara gejala lainnya.

Di sisi lain, sejumlah besar studi pada manusia dan hewan, memberikan banyak bukti bahwa otak kecil terlibat dalam bentuk spesifik pembelajaran motor asosiatif, pengkondisian klasik dari kedipan. Secara khusus, peran otak kecil dalam pembelajaran urutan motor disorot.

Otak kecil dan kognisi

Dari tahun delapan puluhan beberapa studi anatomi dan eksperimental dengan hewan, pasien dengan kerusakan otak kecil, dan studi neuroimaging menunjukkan bahwa otak kecil memiliki fungsi yang lebih luas, yang terlibat dalam kognisi.

Peran kognitif otak kecil, oleh karena itu, akan terkait dengan keberadaan koneksi anatomi antara otak dan daerah otak kecil yang mendukung fungsi yang lebih tinggi..

Studi dengan pasien yang terluka menunjukkan bahwa banyak fungsi kognitif terpengaruh, dikaitkan dengan spektrum gejala yang luas seperti kemunduran proses perhatian, disfungsi eksekutif, gangguan visual dan spasial, pembelajaran dan berbagai gangguan bahasa..

Dalam konteks ini, Shamanhnn et al (1998) mengusulkan sindrom yang akan mencakup gejala-gejala non-motorik yang terlihat pada pasien dengan kerusakan otak kecil, yang disebut sindrom kognitif afektif serebelum (SCCA), yang akan mencakup kekurangan dalam fungsi eksekutif, kemampuan visuo-spasial , Kemampuan linguistik, gangguan afektif, disinhibisi atau karakteristik psikotik.

Secara khusus Schmahmann (2004), mengusulkan bahwa gejala atau sindrom motorik muncul ketika patologi serebelar mempengaruhi area sensorimotor dan sindrom SCCA ketika patologi mempengaruhi bagian posterior hemisfer lateral (yang berpartisipasi dalam pemrosesan kognitif) atau dalam vermis (yang berpartisipasi dalam regulasi emosional).

Otak kecil dan area emosional

Karena koneksinya, otak kecil dapat berpartisipasi dalam sirkuit neuron yang memiliki peran penting dalam regulasi emosi dan fungsi otonom..

Studi anatomi dan fisiologis yang berbeda telah menggambarkan hubungan timbal balik antara otak kecil dan hipotalamus, thalamus, sistem reticular, sistem limbik dan area asosiasi neokortikal..

Timmann et al. (2009) menemukan dalam penelitian mereka bahwa vermis memelihara hubungan dengan sistem limbik, termasuk amigdala dan hippocampus, yang akan menjelaskan hubungannya dengan rasa takut. Ini bertepatan dengan temuan yang dibuat beberapa tahun yang lalu oleh Snider dan Maiti (1976), yang menunjukkan hubungan otak kecil dengan sirkuit Papez..

Singkatnya, penelitian pada manusia dan hewan memberikan bukti bahwa otak kecil berkontribusi terhadap pembelajaran asosiatif emosional. Vermis berkontribusi pada aspek ketakutan otonom dan somatik, sedangkan belahan posterolateral dapat berperan dalam konten emosional..

Semua gambar

Referensi

  1. Delgado-García, J. M. (2001). Struktur dan fungsi otak kecil. Rev Neurol, 33(7), 635-642.
  2. Mariën, P., Baillieux, H., De Smet, H., Engelborghs, S., Wilssens, I., Paquier, P., & Deyn, P. (2009). Gangguan kognitif, linguistik dan afektif setelah infark arteri serebelar superior kanan: Untuk setiap studi. Cortex, 45, 537-536.
  3. Mediavilla, C., Molina, F., & Puerto, A. (1996). Fungsi non-motorik otak kecil. Psicothema, 8(3), 669-683.
  4. Philips, J., Hewedi, D., Eissa, A., & Moustafa, A. (2015). Otak kecil dan gangguan kejiwaan. Frontiers in Public Heath, 3 (68).
  5. Schamahmann, J. (2004). Gangguan pada otak kecil: Ataksia, Dismetria dari Thoght, dan Sindrom Afektif Kognitif Cerebellar. Jurnal Neuropsikiatri dan Neurosains Klinis, 16, 367-378.
  6. Timan, D., Drepper, J., Frings, M., Maschke, M., Richter, S., Gerwing M., & Kolb, F. P. (2010). Otak manusia berkontribusi pada pembelajaran asosiatif motorik, emosional dan kognitif. Reiew. Cortex, 46, 845-857.
  7. Tirapu-Ustárroz, J., Luna-Lario, P., Iglesias-Fernández, M. D., & Hernáez-Goñi, P. (2011). Kontribusi otak kecil untuk proses kognitif: kemajuan saat ini. Jurnal neurologi, 301, 15.