Postür ve istemli hareketlerin düzenlenmesi

SEREBELLUM
Prof.Dr.Sacit Karamürsel
I.U. Istanbul Tıp Fakültesi
Fizyoloji Anabilim Dalı
SEREBELLUM:
* Vücut postürü ve hareketin sinirsel
düzenlenmesi
* Kısmen motor öğrenmeden (bisiklete binme)
sorumludur
* Bir hareketten diğerine hızlı geçiş (koşma,
piyano çalma) ve motor aktivitenin zamanlaması
* Beyin sapının arkasında serebral yarıkürelerin
arka-alt kısmında yerleşiktir.
* Anatomik yapısı beyine benzer; dış kabuk
(korteks), iç beyaz madde, derin çekirdekler
Serebellum
Serebellum
* İki büyük hemisfer + vermis
* Ak madde ağaca benzer; Arbor vitae
* Hemisferler aynı taraf vücut yarısı ile ilgilidir.
Serebellum
lobları:
*Anterior
* Posterior
* Flokkulonodüler
Anterior ve
posterior:
*Lateral,
*intermediate ve
*vermis
Lateral zon:
Ardışık kas
aktivitesinin plan ve
programlanması
Lateral zonserebral
korteks
İntermediate zon:
El, el parmak, ayak ve ayak parmak kasları
İntermediate zon
İntermediate zon-Primer motor
korteks
İntermediate zon-Primer motor
korteks
Vermis:
Beden, boyun, omuzlar ve kalça kaslarının
kontrolü
Flokkulonodüler lob
Vestibüler sistem ile birlikte dengenin
kontrolü
Serebellar Korteks:
I. Moleküler tabaka
II. Purkinje hücre tabakası
III. Granüler tabaka
1.Granüler hücreler
2. Golgi hücreleri
3. Purkinje hücreleri
4. Sepet hücreleri
5. Satellit hücreleri
6. Lugaro hücreleri
Serebellar korteks
Serebellar korteks
Serebellar korteks
Granüler hücreler:
*Aksonlarını en
dıştaki moleküler
tabakaya gönderirler;
* paralel lifler halinde
uzanırlar
* Diğer 5 tip hücre
ile sinaps yapar
Golgi hücreleri:
Granüler tabakadadır
Aksonları granüler hücreler ile sinaps yapar
Dendritleri moleküler tabakaya uzanır
Purkinje hücreleri:
Aksonları serebellar çekirdeklere, dendritleri
moleküler tabakaya uzanır. Bazı aksonlar
doğrudan vestibüler çekirdeklere ulaşır.
Aksonları serebellumun çıkıntılarını oluşturur.
İstirahatte; sürekli ateşleme yapar (50-100/sn)
Sepet, Satellit ve
Lugaro hücreleri:
Moleküler tabakada
yerleşiktir
Sepet h. aksonlarıPurkinje h. soması ile
Satellit h. aksonlarıPurkinje h. dendritleri ile
sinaps yapar.
Serebellar kortekse giriş yapan
aksonlar:
1. Tırmanıcı lifler
(Climbing fibers)
Hücre gövdeleri medulladaki
inferior olive çekirdeğinde bulunur.
Granüler tabakadan girip
moleküler tabakaya
yükselir.
Purkinje h.
dendritlerinde
sonlanır ~2000 adet;
Eksitatördür
ilettiği tek uyarı ile
purkinje h.de başlangıçta
şiddetli, giderek zayıflayan
aksiyon pot.ne neden olur
(Kompleks spike).
2. Yosunsu lifler: Mossy fibers
Farklı yerlerden (üst merkezler, beyin sapı,
omurilik) serebelluma gelir
Granül h. üzerinde sonlanır
Granül h.ni eksite eder ve bağlantılı olduğu paralel
lifler aracılığı ile diğer tüm nöronal yapıları eksite
eder.
Bağlantıları zayıf olduğu için, purkinje h.ni aynı
anda çok fazla sayıda yosunsu lif uyarmalıdır.
Basit spike; zayıf kısa süreli aksiyon potansiyeli
Granül h dışındaki bütün nöronlar inhibe edicidir.
*** MSS başka hiçbir bölümünde böyle baskın inhibisyon
görülmez.
Tırmanıcı ve
Yosunsu
lifler
Serebellar korteksteki önemli
bağlantılar
Serebellumda her eksitatör uyarı ~
100 ms içinde inhibe edilir, yeni
uyarıya cevap vermeye hazır hale
gelir = otomatik silme
Bu özellik, serebellumun hızlı
hareketlerde oynadığı rol açısından
önemlidir.
Serebellum derin çekirdekleri:
Sürekli ateşleme yapar (50-100/sn)
1. Fastigi
2. İnterpozitus
3. Dentatus
* Tırmanıcı ve yosunsu lifler ile
doğrudan uyarılır.
* Purkinje h.den gelen uyarılarla inhibe
olur
* Denge: hafifçe eksitasyondan yanadır.
1. Fastigial
çekirdek:
*Denge
* Bilgiyi vestibüler
ve retiküler
çekirdeklere yollar
2. İnterpozitus ve 3. Dentate çekirdekler
* istemli hareketler ile ilgilidir
* bilgiyi talamus ve nukleus ruber e yollar.
Derin
serebellar
çekirdeklern.ruber ve
talamus
Derin
serebellar
çekirdeklern.ruber ve
talamus
Serebellumun afferent bağlantıları:
Beynin diğer bölgelerinden:
Kortikopontoserebellar yol
(Motor, premotor ve somatoduysal korteksten)
* Olivoserebellar traktus
* Vestibüloserebellar lifler
(vestibüler aparey, beyin sapı vestibüler çekirdekten)
* Retiküloserebellar lifler
(beyin sapı retiküler formasyon, vermisten)
Periferden:
Dorsal spinoserebellar traktus
(kas iğcikleri, golgi tendon organı, deri dokunma
reseptörleri ve eklem reseptörlerinden)
Ventral spinoserebellar traktus
(omurilik ön boynuz motor sinyalleri alır)
Spinoserebellar yollar;
MSS de en hızlı ileti yolu (120 m/sn)
Vestibuloserebellar yol:
Vestibüler organ ve çekirdeklerinden kaynaklanır.
Bilgiyi flokkulonodüler loplara ulaştırır.
Traktus vestibularis:
Beyin sapı ve omurilik ile birlikte
Denge, hızlı hareketler, yön değiştirme hareketleri
Spinoserebellar
yol:
a) ventral (Gover)
b) Dorsal (Clarke)
*Kas mekiği ve
tendonlardan gelen bilgiyi
taşırlar
* Intermediate serebellar
korteks ve interpositus
çekirdek aracılığı ile
ekstremite hareketlerinin
feed back kontrolü
Dorsal spinoserebellar yol
Dorsal
Spino
serebellar
yol
Kortikoserebellar yol:
Serebral korteks motor alan-nukleus pontis-serebellum
Kortiko
serebellar
yol
Kortiko-ponto-serebellar yol
Tektoserebellar
yol:
işitme-görme
reseptörleriretiküler
formasyonserebellum
Lateral zon:
hareketin
planma,
sıralanma ve
karmaşık
hareketlerin
zamanlaması
İntermediyate
zonPrimer motor
korteks
Serebellumun
bağlantıları
Serebellumun efferent bağlantıları:
Tüm efferent yollar serebellar
kortekste yer alan purkinje
hücrelerinin aksonları tarafından
oluşturulur.
Purkinje hücre aksonları derindeki
serebellar ve beyin sapı
çekirdeklerindeki nöronlarla
inhibitör sinaps yaparak sonlanır.
Lateral zon-dentate
çekirdek
Intermediate zon:
n. İnterpozitus
Vermis-n. Fastigi
Flokkulonodüler
lob-vestibüler
çekirdek
Serebellar korteksin fonksiyonel
ünitesi:
Purkinje hücresi (~30 milyon) + derin
çekirdek hücresi
Çıkışı: Derin çekirdek hücrelerinden olur
Eksitatör etkiler: Beyin veya periferden
serebelluma giren afferent direkt
bağlantılardan
İnhibitör etkiler: Serebellum korteksindeki
purkinje hücresinden kaynaklanır
Serebellumun Fonksiyonları:
Vermis: Postür ve kas tonusu
İntermedia ve interpozitus çek: Yavaş istemli
hareketlerin yapılması sırasında hareketin
düzeltilmesi (hata kontrolü) ve bu hareketin
postüral sistemle koordinasyonu
Serebellar hemisferler: Beyin tarafından planlanmış
hızlı istemli hareketlerin engellenmeden yerine
getirilmesi
Serebellumun tipik fonksiyonu; bir hareketin
başlangıcında agonist ve antagonist kaslarda
açma/kapama sinyalleri oluşturması
Hareketin kontrolü:
Omurilik düzeyi:
Hareketin lokal paternlerinin ve ağrı uyaranından
vücudu uzaklaştıran reflekslerin programlanması
Ritmik hareketlerin karmaşık paternlerin (yürüme)
merkezi
Serebellum:
* Kas kontrolünün her seviyesinde rol alır. Gerim refleksini
artırmak için omurilik ile birlikte görev alır
* Beyin sapı düzeyinde vücudun postural hareketlerinin özellikle
dengenin gerektirdiği hareketlerin sürekli, düzgün ve anormal
dalgalanmalara meydan vermeden yapılmasını sağlar
* Beyin korteksi düzeyinde hareketin başlangıcında, güçlü ve hızlı
kas kasılması gerektiğinde ekstra motor güç sağlar
* Hareketi istenen noktada durdurmak için antagonist kasları tam
zamanında ve uygun bir güçle uyarır (açma/kapama)
* Serebellum olmadan yavaş ve hesaplanmış hareketler oluşabilir,
amaca yönelik hızlı ve istemli hareketler oluşamaz.
Bazal gangliyonlar:
Hareketin bilinç altı fakat öğrenilmiş modelini
yerine getirmede kortekse yardım etmek
Paralel ve ardışık hareket modellerinin
planlanması
Farklı harflerin yazılması, topu elle fırlatma,
daktilo ile yazma vb.
Hareketin kortikal denetimi
Serebellum Bozuklukları:
* Bilinç dışı motor kontrol sistemi hareketlerin nereye
kadar gideceğini kestiremez; hareketler istenen noktayı
aşar: koordinasyonsuz hareketler; Dismetri ve ataksi
* Hareket halinde elin durumunu algılama yeteneği
bozulur: disdiadokinezi
* Konuşma kaslarındaki koordinasyon boz.na bağlı olarak
konuşma anlaşılamaz; dizartri
* İstemli hareketlerde titreme olur; intensiyonel tremor
* Gözler bir objeye tespit edilince titrek hareketler olur;
serebellar nistagmus
* Kaslarda tonus azalması; hipotoni
* Denge bozukluğu ve dönme hissi; vertigo