Struktur dan neurokimia
Secara anatomis, basal ganglia terletak di dalam substansia alba telencephalon. Struktur ini terdiri dari beberapa formasi yang terhubung secara fungsional:
- Korpus striatum (striatum). Ini adalah pusat aferen utama sistem, yang menggabungkan nukleus kaudatus (nucleus caudatus) dan putamen (putamen). Di sinilah sebagian besar sinyal dari serebelum diterima.
- Globus palidus (globus pallidus).
- Amigdala (amygdala).
Traktus eferen menghubungkan nukleus-nukleus ini ke talamus dan atap otak tengah. Kerja normal dari jaringan kompleks ini dipastikan oleh sejumlah neurotransmiter. Neurokimia basal ganglia melibatkan glutamat, dopamin, GABA (asam gamma-aminobutirat), dan substansi P (Substance P).
Fisiologi: sirkuit striopallidal
Fitur penting dari basal ganglia adalah stimulasi langsung tidak menyebabkan gerakan tertentu. Fungsinya adalah memodulasi. Mereka mengubah eksitabilitas neuron motorik pada berbagai tingkat sistem saraf pusat.
Interaksi antara korteks dan basal ganglia membentuk apa yang disebut sirkuit striopallidal. Ini mencakup nukleus kaudatus, putamen, globus palidus, serta nukleus subtalamikus dan substansia nigra. Sinyal bergerak dalam lingkaran: Korteks → Striatum → Globus palidus → Talamus → Korteks.
Tingkat ini bertanggung jawab untuk melakukan pola motorik kompleks yang dipelajari (misalnya, menulis atau memotong kertas dengan gunting). Sistem ini memastikan:
- Memulai dan menghentikan gerakan.
- Kontrol amplitudo dan kecepatan kontraksi.
- Penekanan gerakan yang berlebihan dan tidak disengaja.
- Kontrol kognitif atas aktivitas motorik.
Nukleus yang berbeda memainkan peran berbeda dalam aktivasi motorik. Neuron nukleus kaudatus menghasilkan potensial 60 milidetik sebelum tindakan dimulai. Neuron putamen diaktifkan sebelum awal gerakan tangan yang lambat, tetapi tetap "diam" selama gerakan cepat atau selama gerakan lambat ke arah berlawanan.
Patofisiologi dan penyakit Parkinson
Kerusakan pada basal ganglia menyebabkan gangguan parah secara eksklusif pada ranah motorik. Gerakan involunter terjadi, dan kinematika awal serta akhir gerakan terganggu.
Contoh klasik dari patologi tersebut adalah penyakit Parkinson. Etiologinya didasarkan pada kerusakan jalur dopaminergik yang berjalan dari substansia nigra (substantia nigra) ke korpus striatum (striatum). Penyakit ini dimanifestasikan oleh trias klinis yang khas, yang sering kali disertai dengan wajah seperti topeng dan tidak bergerak.
Trias gejala:
- Akinesia. Pasien mengalami kesulitan memulai atau mengakhiri gerakan. Secara patofisiologis, ini dianggap sebagai gangguan timbulnya impuls saraf di basal ganglia.
- Rigiditas. Terjadi peningkatan tonus otot secara plastik (fenomena "rigiditas seperti lilin").
- Tremor istirahat. Terjadi tremor pada kepala dan anggota gerak dengan frekuensi 4–7 Hz atau lebih, yang hilang saat mencoba melakukan gerakan yang disengaja.
Rigiditas dan tremor adalah akibat langsung dari peningkatan aktivitas nukleus. Karena hilangnya kontrol penghambatan normal, sistem menjadi tidak terkendali, yang menyebabkan defisit motorik.
Singkatnya: jawaban atas pertanyaan topik
Dari struktur manakah korpus striatum menerima serat aferen?
Korpus striatum menerima serat aferen dari korteks serebral, diensefalon, otak tengah, dan serebelum.
- Korteks serebral — aferen berasal dari semua bagian korteks (korteks frontal melepaskan mediator eksitatori glutamat).
- Talamus — dari nukleus non-spesifik dan nukleus sentromedian, yang menghantarkan impuls dari serebelum dan formasio retikularis.
- Substansia nigra (Substantia nigra) — serat dopaminergik dari jalur nigrostriatal.
- Nukleus rafe (Nuclei raphes) — serat serotoninergik.
- Serebelum — memasok sebagian besar sinyal aferen primer.
Traktus eferen apa saja yang berasal dari globus palidus?
Sinyal eferen dari globus palidus menyebar melalui jalur asendens dan desendens.
- Talamus — jalur keluar penghambat asendens utama dari segmen internal, yang mentransmisikan impuls kembali ke korteks serebral.
- Nukleus subtalamikus — jalur penghambat dari segmen eksternal, yang melepaskan GABA.
- Kompleks struktur batang otak — jalur desendens ke formasio retikularis dan nukleus merah untuk regulasi tonus otot dan postur.
- Oliva inferior — jalur eferen yang berlanjut ke struktur serebelum.
Untuk mengingat trias klinis klasik dari lesi basal ganglia pada penyakit Parkinson, gunakan singkatan ART: Akinesia, Rigiditas, Tremor istirahat.
Soal-soal dari kelas dan ujian
Apakah kontraksi otot dapat dicirikan dengan merangsang ganglia basal menggunakan arus listrik?
Tidak. Stimulasi pada struktur ini tidak menyebabkan gerakan tertentu karena struktur tersebut melakukan fungsi modulasi, yang hanya mengubah eksitabilitas neuron motorik.
Dari mana nukleus basal menerima sebagian besar informasi aferen?
Sebagian besar sinyal aferen masuk dari serebelum secara langsung ke korpus striatum (striatum).
Mengapa rigiditas otot terjadi pada penyakit Parkinson?
Rigiditas dan tremor saat istirahat adalah akibat dari pelepasan hambatan (disinhibition) pada nukleus basal. Hilangnya jalur dopaminergik menyebabkan hilangnya kontrol inhibisi, yang berujung pada hiperaktivitas struktur dan peningkatan tonus secara plastis.
Topik lain untuk dipelajari
- Perbedaan fungsional antara nukleus kaudatus dan putamen
- Peran GABA, glutamat, dan substansi P dalam kerja sirkuit striopallidal
- Mekanisme kontrol kognitif terhadap aktivitas motorik
- Koneksi nukleus basal dengan talamus dan atap otak tengah
Pelajari topik ini secara menyeluruh dalam kursus «Fisiologi»
Di sini adalah ringkasan. Di dalam kursus — semua yang ditanyakan saat kelas dan ujian.
- Panduan metodologis lengkap tentang topik «Nukleus basal» dan 4.128 halaman materi lainnya
- Tugas dan kuis setelah setiap topik — seperti pada kolokium
- AI-tutor akan menjawab pertanyaan topik kapan saja
- 118 video pembelajaran untuk mata kuliah ini
Topik lain di bagian «Organisasi Gerakan»
Video pembelajaran gratis: FisiologiPelajaran singkat beserta ringkasan — tanpa registrasi.
Materi disiapkan oleh staf pengajar WhiteCoat Pro sesuai dengan kurikulum pendidikan kedokteran. Bersifat edukatif.