A mozgástervezés hurkainak anatómiája
Egy hálózatot ugye csomópontok és élek határoznak meg. A mozgás (és gondolat) tervezés hálózatának ismertetését kezdjük a csomópontokkal, jelen esetben a mozgástervezésben résztvevő agyterületekkel.
Maradjunk a korábban bevált felosztásnál. Kezdjük az agykéreggel és onnan induljunk lefelé. Hagyjuk most a jól ismert érző ágat, kezdjük a csúcson a homloklebenynél. Ugye ennek számos alterülete van, melyek megfogalmazzák a célokat és zándékokat.
A homloklebenyben fényesre csiszolt tervek a járulékos (SMC) és másodlagos motoros (PMC) kérgen keresztül az elsődleges motoros kéregbe (M1) kerülnek. A gimnáziumi tananyagban is benne van, hogy innen egyrészt indul egy közvetlen pálya a gerincvelői motoneuronokig, az idegsejtekig, akik az izmokat vezérlik, másrészt egy közvetett pálya, ami a középagyban és nyúltagyban átkapcsolva jut el ugyanezekre a mozgató idegsejtekre. Az első pályát piramis pályának hívjuk, jellegzetes agyfelszíni lefutása miatt, és a tudatosan irányított finom mozgások irányításában fontos. A másodikat, extra-piramidális pályának (piramis pályán kívüli) nevezik. Ezen keresztül a tudatosságot kevésbé igénylő, automatikusabb mozgások, mint pl. a testtartás, egyensúly, tónus irányítódik.
De mint látjuk majd hamarosan, ennyi nem elég a mozgástervezéshez. A színen megjelennek az agykéreg alatti területek, a törzsdúcok (basal ganglia), a kisagy és a talamusz.
A törzsdúcok a striátumból, globus pallidusból (GP), subtantia nigrából (SN) és a subthalamis nucleusból (STN) állnak, melyek az előagy két féltekéjében az agykéreg felszíne alatt helyezkednek el. Hogy az élet bonyolultabb legyen a striátum caudate nucleusra (CN, farkos mag) és putamenre (P) tagolódik, a globus pallidusnak van externa (GPe, külső) és interna (GPi, belső) része, illetve a substantia nigra is feloszlik pars compacta (SNpC, tömör) és pars reticulata (SNpR, hálózatos) részre. Ezeket a felosztásokat azért hánytorgatom fel, mert az egyes részeknek más a kapcsolatrendszere és ezáltal a szerepe a tervezés irányításában.
A törzsdúcok inkább egy funkcionális fogalom, mint anatómiai. A striátum és a GP az előagy (telencephalon) része, az STN a köztiagy (diencephalon), a SN pedig a középagy (mesencephalon) része. Az egyes területeken eltérő átvivőanyagokat felszabadító és ezáltal eltérő hatásokat kifejtő sejtek találhatók. A striátum sejtjei GABAt szabadítanak fel, ezért gátlóak, az STN sejtjei glutamáttal serkentenek, az SNpC sejtjei dopamint, az SNpR sejtjei pedig GABAt szabadítanak fel.
A kisagy és a hozzákapcsolódó többlépcsős bemeneti és kimeneti rendszerek finomságaiba itt most nem megyünk bele. Legyen annyi elég, hogy a kisagy kimenetét gátlósejtek alkotják.
A hálózatleírás második elemeként jöjjenek a kapcsolatok, a pályák, melyek egy meglehetősen bonyolult rendszert alkotnak.
Az agykéregből (5. réteg) serkentés érkezik a striátumba. A magasabb területek (homloklebeny) a CN-ba, az alacsonyabb rendű mozgatókérgek a P-be vetítenek.
A striátumból 3 irányba indul gátlás: a GPe-ba (indirekt pálya), a GPi-ba (direkt pálya), valamint a SN-be.
A SNpC adja a striatum felé a tanulásban és jutalmazásan oly fontos dopaminerg pályát, mely az innen induló direkt pálya sejtjeit serkenti, az indirekt pálya sejtjeit pedig gátolja.
A GPe gátolja az STN-t, mely serkenti a GPi-t.
A GPi és a SNpR adja a törzsdúcok gátló kimenetét a talamusz felé (VL, VA magok), mely serkentő információt küld a kéreg felé, ezzel bezárul a kéreg-törzsdúcok-talamusz kör.
A kisagyból érkező gátló kimenetek az előző hurokhoz képest szintén a talamusz VL és VA magjain végződnek. Azaz a törzsdúc és a kisagy körből érkező gátlás az agykéregbe serkentést küldő talamusz sejteken fut össze.
Nos a kemény anatómiai alapozás megvolt. Jöjjön most a tervezés két lépése: 1) hogyan állít elő terveket a kéreg és, 2) hogyan horgonyozza le a valósághoz a terveket a törzsdúci és a kisagyi kör azzal, hogy a ne működő agykérgi terveket gátolja.
Szerző: Gulyás Attila