Móżdżek – niezwykła część mózgowia

Kiedyś uważano, że każda część mózgowia odpowiada za inne czynności, a dziś wiemy, że istotą pracy mózgu jest sprzężone działanie. Móżdżek to niezwykła struktura, w której występują półkule, kora, płaty oraz jądra. Choć niewielki, pełni szereg bardzo ważnych funkcji, bez których nie bylibyśmy w stanie wykonać żadnej, nawet najprostszej czynności w codziennym życiu – nie wspominając o tak wyrafinowanych działaniach, jak uprawianie sportu czy gra na instrumentach muzycznych.

Móżdżek i jego budowa

Móżdżek (cerebellum) jest strukturą o kształcie elipsy, bardziej wypukłą na dole i płaską u góry. Móżdżek jest częścią tyłomózgowia. Niesamowite jest to, że według najnowszych badań, u człowieka stanowi on zaledwie jedną dziesiątą masy mózgu i zawiera około 69 mld neuronów, czyli aż 80% wszystkich neuronów mózgu. Powierzchnię móżdżku pokrywa kora móżdżku, która jest pomarszczona w wieńcowe paski zwane listkami i jest ona wielokrotnie bardziej pofałdowana niż kora półkul mózgu. Móżdżek składa się z trzech warstw. Idąc od powierzchni wyróżniamy warstwę drobinową, następnie zwojową (która jest najbardziej charakterystyczna dla móżdżku a budują ją komórki gruszkowate) i ziarnistą. Aksony komórek gruszkowatych są jedynymi włóknami nerwowymi wychodzącymi z móżdżku. Wewnątrz znajduje się istota biała, zbudowana z włókien nerwowych odmóżdżkowych i domóżdżkowych. Włókna łączą móżdżek ze wszystkimi częściami ośrodkowego układu nerwowego. Istota biała mieści jądra móżdżku (zębate, czopowate, wierzchu i kulkowate).

Móżdżek posiada dwie półkule przedzielone strukturą, zwaną robakiem móżdżku. Z tego miejsc wychodzą trzy konary, zapewniające połączenie z innymi strukturami w mózgowiu – z korą mózgu, śródmózgowiem, rdzeniem przedłużonym, a poprzez rdzeń przedłużony z rdzeniem kręgowym i wychodzącymi z niego włóknami wstępującymi i zstępującymi (przesyłającymi informacje z mózgu i do mózgu). W budowie zewnętrznej robak, strefa przyrobakowa półkul i półkule boczne są strefami korowymi móżdżku o specyficznych projekcjach powiązanych z głębokimi jądrami móżdżku (robak z jądrem wierzchu i jądrem przedsionkowym bocznym, strefa przyrobakowa półkul z jądrem przedsionkowym bocznym, strefa przyrobakowa półkul z jądrem kulkowatymi jądrem czopowatym, boczne części półkul z jądrem zębatym), łączącymi się ze  specyficznymi układami górnych neuronów ruchowych, które regulują określone rodzaje czynności ruchowych. Powiązania te są kluczem do zrozumienia sposobu koordynacji głównych układów połączeń neuronowych w odniesieniu do wykonywania określonych zadań.

Konary móżdżku leżą do wewnątrz od jąder głębokich. Te duże pęczki włókien łączą ze sobą móżdżek oraz pień mózgu i wzgórze.  Z punktu widzenia roli móżdżku oraz jego działania bardziej istotny jest podział funkcjonalny. Podział ten stanowi jednocześnie podział filogenetyczny, czyli mówiący o tym, w jakiej kolejności pojawiały się i wykształcały poszczególne struktury na drodze ewolucyjnej.

Móżdżek i jego funkcje

Domeną móżdżku jest ruch. Jego działanie polega na odbieraniu, zbieraniu i analizowaniu informacji płynących z ciała, a następnie decydowaniu, jak przełożyć je na konkretne, widoczne efekty. Móżdżek otrzymuje informacje z narządów ruchu, w tym z mięśni, ze skóry, z innych rejonów mózgowia, a także z rdzenia kręgowego. To sieć skomplikowanych kanałów komunikacyjnych i neuronów, które błyskawicznie informują móżdżek o odczuciach, położeniu ciała, jego aktualnych ruchach, zakłóceniach równowagi i koordynacji.

Móżdżek wpływa na funkcjonowanie całego mózgu, angażuje wszystkie czynności wymagające płynnej, harmonijnej sekwencji zdarzeń, odgrywa rolę w uczeniu się złożonych zachowań ruchowych, (prowadzenie samochodu, gra na instrumencie, jazda na rowerze), dzięki czemu odciąża aktywizowanie kory mózgowej w te czynności.

Móżdżek reguluje również napięcie mięśniowe i wpływa na utrzymanie prawidłowej równowagi ciała. Jego uszkodzenie prowadzi do zaburzeń w wykonywaniu ruchów precyzyjnych i zamaszystych, niezborności ruchowej

Przedni płat móżdżku otrzymuje liczne połączenia dochodzące z proprioceptrów ciała – zwłaszcza kończyn, za pomocą dróg rdzeniowo-móżdżkowych. Jest on szczególnie ważny w koordynacji kończyn dolnych. Przedni płat móżdżku pomaga też w regulowaniu napięcia mięśni w kończynach za pośrednictwem połączeń z jądrem przedsionkowym bocznym. U niektórych alkoholików stwierdza się wybiórcze zwyrodnienie kory przedniego płata móżdżku. Objawia się to chodem na sztywnych nogach, który prawdopodobnie odzwierciedla odhamowanie jądra przedsionkowego bocznego z dominującym wpływem na prostowniki. Zwykle w próbie pięta-kolano nie stwierdza się dużych nieprawidłowości, kiedy pacjent jest badany w pozycji leżącej.

Móżdżek od narządów ruchu, wzroku, słuchu, równowagi, skóry, ośrodków ruchowych rdzenia kręgowego, okolicy ruchowej kory mózgowej, otrzymuje informacje takie jak stan narządów ruchu, zakłócenia równowagi ciała, stan pobudzenia ośrodków ruchowych, ruch, który aktualnie wykonujemy.

Gdyby nie móżdżek, nie bylibyśmy w stanie skoordynować nawet ruchów gałek ocznych tak, by oboma patrzeć w jedną stronę. Móżdżek pełni więc szereg funkcji niezwykle istotnych w kontekście naszego codziennego życia i działania.

Móżdżek, zespół Downa i choroba Alzheimera

Uszkodzenie móżdżku powoduje zaburzenia koordynacji ruchowej, natomiast całkowite jego usunięcie wywołuje zaburzenia ruchowe, takie jak astazję, astenię i ataksję.

Na podstawie wyników badań prowadzonych na przestrzeni ostatnich dwudziestu lat wydaje się wielce prawdopodobne, że w nieprawidłowościach w funkcjonowaniu móżdżku, a co za tym idzie, funkcjonowaniu mózgu u osób z zespołem Downa i chorych na chorobę Alzheimera. U osób z zespołem Downa charakterystyczna jest patomorfologia mózgu polegająca na tym, że mózgowie jest w całości małe, bieguny są spłaszczone, a płat czołowy górny jest wąski. Pień mózgu i móżdżek wykazują istotne zmniejszenie. Mikroskopowo stwierdza się zmniejszenie liczby komórek w korze mózgu. Trudności dotyczące rozwoju zdolności do wykonywania bardziej złożonych, skomplikowanych czynności, takich jak koordynacja dotykowo wzrokowo kinestetyczna, rozwój małej motoryki, zwiększona celowość czynności mogą wynikać z nieprawidłowości funkcjonowania móżdżku, który jest odpowiedzialny za ruchy wielostawowe, a zwłaszcza skomplikowane ruchy manipulacyjne. Zaburzeniem utrudniającym dzieciom z zespołem Downa wykonywanie zadań manualnych, a przez to spowalniającym ich rozwój jest upośledzona sfera ruchowa zdeterminowana przez hipotonię – stan zmniejszonego napięcia mięśniowego. Na skutek hipotonii rozwój sprawnościowy długo pozostaje nieokreślony, przypadkowy i późno ukierunkowany na postawiony cel.

Choroba Alzheimera jest powodowana wymieraniem neuronów. Zarówno nieprawidłowy rozwój móżdżku w zespole Downa, jak i zmniejszenie się masy móżdżku w chorobie Alzheimera mają wpływ na funkcje kognitywne. Powoduje to w pierwszym przypadku ograniczenia, których pokonanie nie jest możliwe ze względów funkcjonalnych (trudności dotyczące rozwoju zdolności do wykonywania bardziej złożonych czynności takich, jak koordynacja dotykowo wzrokowo kinestetyczna, rozwój małej motoryki, zwiększona celowość czynności).

Z czasem osoba z chorobą Alzheimera zapomina treści z bardziej odległej przeszłości oraz stopniowo traci umiejętności praktyczne, czyli zautomatyzowane procedury postępowania, takie jak kierowanie samochodem czy gra na instrumencie. Istota zapominania w chorobie Alzheimera sprowadza się do defektu konsolidacji śladu pamięciowego, czyli bardziej jego przechowywania niż wydobywania. Dołączają się do tego zaburzenia językowe, orientacji oraz myślenia.

Doceń swój móżdżek

Dzięki niewielkiemu a tak niezwykłemu organowi, jakim jest móżdżek to, co trudne i czasochłonne staje się łatwe i automatyczne.  Jak pisze prof. Vetulani, w porównaniu ze standardową supermałpą mamy nieco mniejszą i uboższą w neurony korę mózgową, ale za to mamy o 27% większy móżdżek, a w nim o 13% więcej neuronów. Wbrew temu, co myślano wcześniej, móżdżek służy nie tylko do kontroli równowagi i ruchów gałek ocznych, nie tylko do koordynacji i planowania ruchów, ale jego aktywność jest zaangażowana w wiele domen poznawczych, a uszkodzenia mogą skutkować wystąpieniem tzw. poznawczego defektu afektywnego. Móżdżek koordynuje werbalną pamięć roboczą, związany jest z płynnością ruchów, mowy i myśli. Niedoceniana część mózgu, dzięki której możemy grać na instrumentach, prowadzić samochód, czy posługiwać się językami obcymi, jest dla nas wartością, której niektórzy z nas nie poświęcają nawet chwili zamyślenia w swoim życiu.

Zajrzyjcie tutaj, warto:

https://www.pum.edu.pl/__data/assets/file/0005/66326/NK_2013_10_105-110.pdf

D.L. Felten, A.Shetty „Atlas neuroanatomii i neurofizjologii Nettera” , wyd. Elsevier 2012 r.