시상피질방사선

Thalamocortical radiations
시상피질방사선
Gray685.png
뇌간의 깊은 절개입니다측면도(중앙 상단에 라벨이 붙은 시상피질섬유).
Corticothalamic Pathway.jpg
시상피질방사선트랙토그래피
세부 사항
부터타라무스
로.코텍스
식별자
라틴어시상피질방사선,
시상피질로
신경명1337
신경해부술의 해부학적 용어

시상 피질 방사선은 시상과 대뇌 [1]피질 사이의 섬유이다.

구조.

시상피질(TC) 섬유는 이소탈라무스의 두 가지 구성 요소 중 하나이며, 다른 하나는 마이크로 뉴런입니다.시상피질섬유는 관목이나 나무와 같은 외관을 가지고 있으며, 내부 캡슐로 확장되어 피질층으로 돌출되어 있습니다.주요 시상 피질 섬유는 시상대의 다른 핵에서 확장되어 시각 피질, 신체 감각 피질, 그리고 뇌의 청각 피질로 돌출됩니다.시상 피질 방사선은 미각 및 후각 경로뿐만 아니라 전방 운동 영역 내부에도 적용된다.시신경로부터의 시각 입력은 시상의 외측 견골핵, 내측 견골핵의 청각 입력 및 시상의 복측 후핵의 체질 입력에 의해 처리된다.시상핵은 다른 건축조직의 피질영역에 투영되어 처리된 정보를 시상내 원래 활동영역으로 피질상핵섬유(CT)[2]를 통해 중계합니다.시상망상핵(TRN)은 피질 시상경로를 통해 들어오는 신호를 수신하고 그에 [3]따라 시상 내 활동을 조절합니다.피질 시상 피드백 뉴런은 대부분 [4]피질의 VI층에서 발견됩니다.시상에 대한 상호 CT 투영은 [5]피질에 대한 시상 피질 투사보다 훨씬 더 많고 TRN보다 더 높은 차수이다.이것은 시상간엽에서 유래한 과정보다 시상 활동의 탑다운 처리와 조절에서 피질이 훨씬 더 큰 역할을 한다는 것을 암시합니다.또한 대규모 주파수 진동과 전기적 리듬은 수면 [6]주기 동안 명백하게 TC 활동을 장기간에 걸쳐 조절하는 것으로 나타났다.다른 증거는 TC 리듬의 CT 변조가 다른 시간 척도에 걸쳐 발생할 수 있다는 것을 암시하며,[4] 그 기능에 더 복잡함을 더한다.

릴레이 셀

시상간엽은 감각 정보를 처리하고 시상핵의 다른 영역에 신호를 보낸다.이 핵들은 시상피질섬유를 통해 피질의 서로 다른 영역을 신경화하는 릴레이 세포로 확장된다.구체적이든 비특이적이든 TC 릴레이 세포는 피질의 조직화된 영역에 직접 투영되며, 비특이적으로 상호 연결된 많은 측부 [7]축삭의 신경화를 통해 피질의 넓은 영역에 투영된다.Jones(2001)에 따르면 영장류의 시상에는 두 가지 주요 릴레이 뉴런 유형, 즉 핵심 세포와 매트릭스 세포가 있으며, 각각 대뇌 [5]피질 전체에 걸쳐 다양한 부분과 층으로 가는 뚜렷한 경로를 형성한다.시상의 매트릭스 세포, 즉 칼빈딘-이무노반응성 뉴런(CIR 뉴런)은 등시상의 각 핵에 널리 분포되어 확산되어 있다.이에 비해 파르발부민 면역반응뉴런(PIR뉴런)은 주요 감각핵과 운동중계핵, 펄비나핵과 아미노내핵에서만 발견된다.PIR 뉴런은 함께 모여 "밀도 종단 구심성 섬유… PIR 세포의 확산 배경 매트릭스에 부과된 핵심을 형성한다"(Jones 2001).PIR 세포는 대뇌 피질에 투영되어 특정 국소적인 영역(심층 III 및 중간층 IV)에서 조직적인 지형학적 방식으로 종료되는 경향이 있다.이와는 대조적으로 CIR 세포는 분산된 돌기를 가지며, 이 돌기는 다양한 인접 세포들이 비특이적인 다른 피질 영역에 연결되어 있다.CIR 축삭은 주로 피질의 표면층인 층 I, II 및 상부 [5]III에서 종단되는 것으로 보입니다.

기능.

시상피질신호는 주로 흥분성을 띠며, 피질의 해당 영역의 활성화를 유발하지만, 주로 억제 메커니즘에 의해 조절된다.특정 흥분성 시그널링은 글루탐산 시그널링에 기초하며 처리되는 감각 정보의 성질에 따라 달라집니다.시상 피질 회로의 반복적인 진동은 또한 TRN에서 [8]시냅스하는 GABAergic 뉴런을 통해 시상에게 대규모 조절 피드백 입력을 제공한다.Gibbs, Zhang, Shumate 및 Coulter(1998)에 의해 수행된 연구에서 특히 시상과 연결된 TRN [8]사이의 통신을 방해함으로써 TC 시스템 내에서 내생적으로 방출된 아연이 GABA 반응을 차단한 것으로 밝혀졌다.컴퓨터 신경 과학자들은 시상피질회로에 특히 관심이 있는데, 왜냐하면 시상피질회로는 인간의 특별한 인지능력에 [9]기여할 수 있는 다른 포유류보다 불균형적으로 크고 복잡한 구조를 나타내기 때문이다.한 연구(Arcelli et al. 1996)의 증거는 포유류 뇌의 시상 GABAergic 국소 회로 뉴런이 [7]시상의 국소 정보 처리의 증가하는 복잡성을 반영하기 때문에 감각 운동 능력에 비해 처리 능력과 더 관련이 있다고 제안함으로써 이러한 주장을 부분적으로 뒷받침한다.후방 시상에서 돌출된 코어 릴레이 세포와 매트릭스 세포는 "분리된 의식 이벤트의 기초가 되는 고주파 진동"[5] 동안 피질 세포와 시상 세포를 동기화할 수 있도록 하는 것이 제안되지만, 이는 매우 논란이 많은 분야이다.

투영

대부분의 시상피질섬유는 피질의 IV층에 투영되며, 여기서 감각 정보는 투사 유형과 초기 [10]활성화 유형에 따라 서로 연결되거나 종단되는 다른 층으로 향합니다.시상피질 뉴런의 활성화는 일차 감각 [11]피질의 말단 분지에서 EPSP를 일으키는 글루탐산염의 직간접 효과에 크게 의존한다.

체질 감각 지역

일차적으로 VPL, VPM 및 LP 핵으로부터의 시상피질 체질 감각 방사선은 1차 및 2차 체질 감각 영역까지 확장되며, 중심 후 회의 피질 층에서 종료된다.S1은 후내측핵과 [12]VPN으로부터 평행한 시상피질방사를 받는다.VPN에서 중추회 후로의 투영은 촉각과 통증에 관한 감각 정보의 전달을 설명한다.여러 연구에 따르면 시상피질 경로를 통해 S1 및 S2에 대한 병렬 신경변동이 침입 및 비침입 정보를 처리한다.피질의 감각 운동 영역에 대한 비특이적 투영은 부분적으로 비신경 수용성 처리와 운동 [13]기능 사이의 관계와 관련이 있을 수 있다.과거 조사에서는 S1과 M1 사이의 링크가 시상피질센서리 모터회로를 형성하고 있는 것을 알 수 있었습니다.이 회로가 교란되면 다발성 경화증을 동반하는 증상과 유사하게 시상 피질 리듬이 매우 특수한 [14]방식으로 감각 운동 경로를 조절하는 데 관여함을 시사한다.수면 중에 명백한 TC-CT 리듬은 이러한 시상피질섬유를 억제하여 저주파 강장순환과 그에 따른 운동활동 [6]억제를 유지하는 작용을 한다.

시각 영역

측방 유전핵과 맥박핵은 V1에 투영 및 종단되며, 뇌간에서 운동 정보뿐만 아니라 시신경에서 다른 감각 입력도 운반합니다.시각 피질은 들어오는 시각 [15]자극의 처리와 관련하여 선택적이고 지시된 주의력, 그리고 운동 전 계획과 같은 인지 작업의 통합을 가능하게 하는 다른 감각 영역과 연결됩니다.사실pulvinar 여기에는 전통적으로, 여러 연구에서 구조적 MRI.[15]증거를 사용하여 지원하는 것을 상상하기가 어렵다 준비되지 않기 때문에 비록 시상 베개의 돌출부에 지도 제작이 힘든 과제는 시각 피질에pulvinar 돌출부에 모델을 여러 영상학적 연구로, 제안되어 있다. 그Pulvinar nuclear와 superior colliculus가 CT 섬유로부터 하강 투사를 받는 반면, LGN에서 확장되는 TC 섬유는 칼카린 균열 근처의 시각 피질의 다양한 영역으로 시각 정보를 전달한다는 생각이다.

청각 영역

시상피질 축삭은 주로 내부 캡슐의 설골하부를 통해 내측유골핵에서 돌출되어 횡측두부 [16]자이로 조직화된 지형적 방법으로 끝납니다.MMGN 방사선은 특정 위치에서 종료되지만 VMGN으로부터의 시상피질섬유는 비특이적인 세포 클러스터로 종료되어 인접 [17]세포에 대한 부수적인 접속을 형성합니다.마카크 원숭이의 뇌를 염색함으로써 수행된 연구는 주로 I, II, IIIA, VI 층으로 끝나는 PIR 세포의 비특이적 클러스터와 함께 복부 핵으로부터의 돌출을 밝혀냅니다.등핵에서 나온 섬유는 일차 청각 영역에 더 직접적으로 투영되는 것으로 확인되었으며, 대부분의 축삭은 IIIB 층으로 종단되었다.마그노 세포핵은 축삭이 주로 층 1에서 끝나는 소량의 PIR 세포를 투영했지만, 중간 피질 층의 큰 영역은 서로 연결된 CIR [18]뉴런을 통해 내부 자극되었다.과거의 연구에 따르면 시상피질-청각 경로는 [19]특정 경로를 통해 피질에 대한 주파수 정보의 직접적 변환을 설명할 수 있는 유일한 신경 상관 관계일 수 있다.

모터 영역

1차 운동 피질은 시상의 VL핵으로부터 종단 시상피질섬유를 받는다.이것은 소뇌가 1차 운동 피질로 전달되는 것과 관련된 1차 경로이다.VA는 하두정골과 전운동피질에 걸쳐 광범위하게 돌출되어 있다.다른 비특이적 시상피질돌기(시상의 등 중앙핵에서 유래한 것)는 전전두피질에서 종단되어 측부접속을 [20]통해 관련 전운동영역에 대한 후속돌기를 가진다.Cortico-basal nanglia-thalamocical loop은 전통적으로 보상 학습과 관련이 있으며 일부 연구자들에 의해 시상 피질 네트워크 기능에 조절 효과가 있는 것으로도 알려져 있다. 이는 VA핵과 [20]피질을 연결하는 전운동 영역의 고유한 활성화 때문이다.

임상적 의의

부재 발작

시상 피질 방사선은 주의력, 각성 및 각성과의 관계 때문에 과거에 광범위하게 연구되었다.과거의 연구는 TC 네트워크 내에서 스파이크-웨이브 활동의 증가가 수면-각성 주기와 관련된 정상적인 리듬을 어떻게 교란시키고 궁극적으로 결석 발작과 다른 형태의 간질 행동을 일으킬 수 있는지를 보여주었다.TC 네트워크의 일부에서 버스트 발사는 시상 내의 GABA 수용체를 자극하여 억제 모멘트를 증가시켜 주파수 스파이크를 발생시켜 진동 [21][22]패턴을 상쇄한다.쥐에 대해 수행된 또 다른 연구는 시상 리듬이 스파이크와 웨이브 발작 동안 국소 시상 연결에 의해 매개되는 반면, 피질은 장기간에 걸쳐 이러한 리듬의 동기화를 조절한다는 것을 시사한다.Thalamocortical 율동 부정은 시상에서 증상 보통 강박 장애, 파킨슨 씨 병, 주의력 결핍 과잉 행동 장애, 만성 정신병의 다른 양식 등의 충동 조절 장애와 관련된를 일으키는 자발적으로 반복되는 저주파 spike-and-wave 활동과 관련된입니다.[23]다른 증거는 식물인간 상태 또는 혼수상태에서 볼 수 있는 것처럼 [24]비특이적 시상피질계 연결 분포의 감소가 의식 상실과 어떻게 크게 관련이 있는지를 보여주었다.

전전두엽절제술

내측 시상핵과 전측 시상핵 사이의 상호적인 중단 또는 연결의 단절은 급격한 성격 변화와 피질 [25]손상 없이 억제된 행동 기질을 일으키는 전전두엽절제술을 초래한다.

조사.

의식의 진화론

의식의 이론은 TC-CT 경로 활동에서 시상 피질 리듬 진동과 연관되어 있다.그러한 이론 중 하나인 의식 경험의 동적 핵심 이론은 등쪽 시상 [26]활동의 결과로서 의식 인식을 지지하는 네 가지 주요 기둥을 제안한다.

  1. 피질 계산의 결과는 의식의 기초가
  2. 식물성 상태와 전신 마취는 주로 정상적인 시상 기능을 방해하기 위해 작동한다
  3. 시상의 구조와 생리학은 의식을 내포하고 있다
  4. 신경 동기화는 의식의 신경적 기초를 설명한다.

이 연구 분야는 여전히 발전하고 있으며, 대부분의 최신 이론은 부분적이거나 불완전하다.

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