Трасса Папеза
Нейронная цепь
Трасса Папеза
Структуры цепи Папеза в мозге образуют изогнутую форму вокруг ствола мозга.
Анатомическая терминология
[править на Wikidata]

Контур Папеза / p eɪ p z / , [1] [2] [ ненадежный источник? ] [3] или медиальный лимбический контур — это нейронный контур для контроля эмоционального выражения. В 1937 году Джеймс Папез предположил, что контур, соединяющий гипоталамус с лимбической долей, является основой для эмоциональных переживаний. Пол Д. Маклин переосмыслил предложение Папеза и ввел термин лимбическая система . Маклин переопределил контур как «висцеральный мозг», который состоял из лимбической доли и ее основных связей в переднем мозге — гипоталамусе , миндалевидном теле и перегородке . Со временем концепция контура переднего мозга для контроля эмоционального выражения была изменена, чтобы включить префронтальную кору .

Структура

Нижнемедиальный вид рассеченного мозга
На препарированном мозге в нижнем медиальном сечении видна изогнутая форма структур круга Папеца в мозге.

Контур Папеза включает в себя различные структуры мозга. Он начинается и заканчивается гиппокампом (или гиппокамповой формацией). Рассечение волокон показывает, что средний размер контура составляет 350 миллиметров. Контур Папеза проходит через следующие нейронные пути:

Гиппокампальная формация ( субикулум )  → свод  → сосцевидные тела  → сосцевидно-таламический тракт  → переднее таламическое ядро  ​​→ поясная извилина  → энторинальная кора  → гиппокампальная формация. [4]

Фотография нижнего медиального вида мозга при рассечении ясно показывает схему цепи Папеца. Из-за расположения структур в цепи результирующая форма представляет собой лимб. Это то, что заставило Маклина назвать цепь лимбической системой, когда он позже модифицировал ее.

Различные исследования показывают, что цепь Папеза в значительной степени зависит от мозжечка и что, возможно, гиппокамп не является начальной точкой цепи. Анатомически это имело бы смысл, поскольку мозжечок соединен с цепью множеством тонких волокон и пучков волокон. Химические повреждения мозжечка, по-видимому, оказывают ингибирующее действие на цепь. Исследования поведения животных показывают, что электрическая стимуляция передней части мозжечка может вызывать возбуждение, хищническую атаку и реакции на кормление, все из которых считаются проявлениями эмоций. В целом, эти исследования предоставляют доказательства того, что мозжечок также может быть включен в эмоциональную систему мозга. [5]

В последние годы было выявлено несколько дополнительных лимбических волоконных связей с использованием методов диффузионной МРТ-взвешенной визуализации МРТ . Эквивалентная волоконная связь всех этих путей была задокументирована в исследованиях по препарированию у приматов. Некоторые из этих волоконных путей включают амигдалофугальный тракт, амигдалоталамический тракт, терминальную полоску, дорсальный таламо-гипоталамический тракт, мозжечково-гипоталамические тракты и теменно-затылочно-гипоталамический тракт. [6]

Функция

Эмоция

Нейронный путь цепи Папеза
Эвристическая модель нейронного пути схемы Папеза показывает связи между ее различными частями.

На основе эксперимента Папеза с агрессией у крыс и других исследований изначально считалось, что эта схема связана с эмоциями. Схема соединяет гипоталамус и кору и действует как эмоциональная система мозга. «Поясная кора проецируется в гиппокамп, а гиппокамп проецируется в гипоталамус посредством пучка аксонов, называемых сводом. Гипоталамические эффекты достигают коры через реле в передних таламических ядрах». [7]

Однако за эти годы не было дополнительных доказательств роли этой цепи в эмоциях. Теперь считается, что миндалевидное тело играет ключевую роль в эмоциях, структура, которая не была частью цепи Папеза до 1952 года, когда Маклин включил ее в модифицированную версию цепи, лимбическую систему.

Память

За последние несколько лет было проведено много экспериментов, в которых задействованы структуры цепи Папеза. Более того, во многих случаях, когда структуры цепи Папеза были повреждены, наблюдаются изменения, указывающие на ее реальную функцию.

Тета-волны используются для измерения активности в основном гиппокампа, но могут использоваться и для измерения других областей мозга. Наблюдалась сильная синхронизация тета-волн в гиппокампе и переднем вентральном таламусе. Хотя тета-волны между гиппокампом и передними дорсальными и передними медиальными областями таламуса не показали синхронизации, ученые увидели заметное увеличение частоты срабатывания нейронов в областях мозга. [8] В целом, основываясь на экспериментах с тета-волнами, некоторые компоненты схемы Папеза действительно показали, что имеют связь и работают вместе. Также считается, что тета-волны связаны с обучением и памятью. Следовательно, многие ученые считают, что схема Папеза связана с памятью из-за экспериментов с тета-волнами. Некоторые ученые сузили ее до конкретно пространственной и эпизодической памяти . [9] [10]

Повреждение маммиллоталамического тракта, вентрального переднего ядра и вентрального латерального ядра может привести к нарушению памяти и речи. [11] Амнезия может быть результатом отключения маммиллярных тел от контура Папеца. [12]

Свод — это пучок нервных путей, состоящий из белого вещества. Он имеет решающее значение для нормальных когнитивных функций. Повреждение свода может привести к амнезии. [13]

Клиническое значение

Сравнение мозга здорового человека и пациента с болезнью Альцгеймера.
По сравнению со здоровым человеком, пациенты с болезнью Альцгеймера испытывают значительно большую потерю мозга. Нейродегенеративные эффекты заболевания можно увидеть, сравнив мозг здорового человека и пациента с болезнью Альцгеймера.

болезнь Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера — распространенное нейродегенеративное заболевание и форма слабоумия. Она делает пациентов неспособными или неспособными усваивать новую информацию. Обычно им трудно придумывать имена людей, предметов и т. д. Дегенерация или другие неврологические проблемы из-за этого заболевания обычно возникают в частях цепи Папеза. Уже известно, что проблемы с эпизодической памятью связаны с опухолями или повреждениями в цепи Папеза. Конкретными структурами цепи Папеза, связанными с эпизодической памятью, являются гиппокамп и другие медиальные височные структуры. В результате этих неблагоприятных воздействий на эпизодическую память повреждение цепи Папеза может не только указывать или предсказывать амнезию, но и болезнь Альцгеймера у пациента. [14]

болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона вызвана дегенерацией черной субстанции в среднем мозге . При этом заболевании также могут быть повреждены структуры цепи Папеца. Обычно болезнь Паркинсона коррелирует с истощением дофамина в базальных ганглиях. [15]

Семантическая деменция

Семантическая деменция — редкое дегенеративное расстройство, при котором наблюдаются дефекты всех функций семантической памяти, включая называние, понимание отдельных слов и обедненные общие знания, при относительной сохранности других компонентов речи, перцептивных и невербальных навыков решения проблем и эпизодической памяти. Это может произойти из-за повреждения сосцевидных тел, вентрального переднего ядра и вентрального латерального ядра, что привело к нарушению речи в предыдущих исследованиях. [11]

Алкогольный синдром Корсакова

Алкогольный синдром Корсакова возникает, когда хронический алкоголик страдает от плохого питания и, в частности, у него развивается дефицит тиамина . Обычно при этом заболевании наблюдаются широко распространенные аномалии в цепях Папеза и лобно-мозжечковых цепях. [16] Сосцевидные тела являются важной частью цепи Папеза. Если есть повреждение, такое как потеря нейронов и/или миелинизации , сосцевидных тел, цепь Папеза может быть серьезно затронута. Будет происходить нарушение в соединительных частях системы. В результате способность узнавать новую информацию или извлекать недавно приобретенные воспоминания значительно снижается или теряется.

Временная глобальная амнезия

Транзиторная глобальная амнезия — очень редкое расстройство, и о нем мало что известно. У пациентов остро развивается избирательное расстройство эпизодической памяти, они теряют от нескольких до 48 часов ранее изученной информации и не способны изучать новую информацию. Повреждение гиппокампа и других структур медиальной доли в цепи Папеца считается причиной снижения или потери эпизодической памяти. [10] [15]

История

Пол Д. Маклин
Нейробиолог Пол Д. Маклин известен своими работами по лимбической системе и ее эволюционной истории.

В 1907/1908 годах баварский невропатолог Кристофрид Якоб открыл висцеральный мозг. К настоящему времени он провел «... первую интерпретацию лимбического или «внутреннего» мозга как висцеро-эмоционального механизма...» Он проследил структуры системы на основе экспериментов по дегенерации у обезьян и собак, а также нейродегенеративных заболеваний у людей. [17]

Однако только в 1937 году, когда Джеймс Папес подробно изучил эту систему, она стала знаменитой. Папес изучал случаи бешенства , заболевания, вызывающего высокий уровень агрессии. Он заметил, что эта повышенная агрессия коррелирует с повреждением гиппокампа . [ 18] Теоретически это имело смысл для Папеза, который утверждал, что гиппокамп отвечает за выражение эмоций из-за его связи с автономной нервной системой . Он также заметил, что в других случаях определенные стимулы (вкус, запах, боль и т. д.) вызывают сильные эмоциональные реакции. Эти стимулы активируют не только гиппокамп, но и другие структуры мозга. Он предположил, что эти структуры мозга работают вместе как центр эмоционального контроля в мозге, и, следовательно, основал контур Папеза. [19] Благодаря этим исследованиям Папес твердо верил, что контур является кортикальным контролем эмоций.

Примерно в то же время Пол Д. Маклин также интересовался цепью Папеза. Он прочитал исследование Пола Брока , в котором указывалось, что лимбическая доля, окружающая ствол мозга, является структурой, присутствующей у всех млекопитающих. Статья Папеза об эмоциональной цепи, которая включала связь между гипоталамусом и лимбической долей, побудила Маклина отправиться в путешествие, чтобы узнать больше. Он посетил Папеза в Корнеллском университете, после чего в 1952 году предложил модифицированную версию цепи Папеза, подчеркивая не только гиппокамп, но также миндалевидное тело и перегородку . [20]

Гиппокамп, миндалевидное тело и перегородка составляют ринэнцефалон (лобно-височную часть мозга) или, как его назвал Якоб, висцеральный мозг. Вместе лимбическая доля и висцеральный мозг составляют лимбическую систему. Маклин считал, что включение висцерального мозга в лимбическую систему отвечает за внешнюю сенсорную информацию, связанную с субъективными эмоциональными переживаниями. Поскольку лимбическая система состоит из эволюционно примитивных структур, что препятствует ее вербальной интерпретации, висцеральный мозг отвечает за визуальные, слуховые, обонятельные и другие внешние сенсорные входы, которые связаны с эмоциями. [20]

Недавно было проведено много исследований для анализа анатомии и функции цепи Папеза. Многие ученые находят доказательства того, что цепь связана с памятью, а также эмоциями. Лимбическая система, модифицированная версия цепи, предложенной Маклином, как полагают, участвует в тех же функциях, а также в поведении, мотивации и обонянии. [21]

Ссылки

  1. ^ Маклин, Пол Д. (1–2 февраля 1981 г.). «Коллекция устной истории Джеймса В. Папеза» (Интервью: Аудио). Интервью взято Кеннетом Э. Ливингстоном . Получено 24 октября 2016 г.
  2. ^ Гринберг, Стивен (24 октября 2016 г.). «Произношение Джеймса В. Папеза согласно записям устной истории, хранящимся в Национальной медицинской библиотеке США» (Интервью: телефонный разговор). Интервью провел Джеймс У. Х. Сонн.
  3. ^ Ливингстон, Кеннет Э. Джеймс В. Папез Устная история Коллекция . Национальная медицинская библиотека США, 1981
  4. ^ Шах, А., Джавар, С.С. и Гоэль, А. (2012). Анализ анатомии контура Папеза и прилегающей лимбической системы с помощью методов диссекции волокон. [Статья]. Журнал клинической нейронауки, 19(2), 289-298. doi :10.1016/j.jocn.2011.04.039.
  5. ^ Снайдер, Р. С. и Маити, А. (1976). ВКЛАД МОЗЖЕЧКА В ЦЕПЬ ПАПЕЦА. Журнал исследований нейронауки, 2(2), 133-146. doi :10.1002/jnr.490020204.
  6. ^ Камали, Араш; Милосавлевич, София; Ганди, Ануша; Лано, Кинси Р.; Шобейри, Парниан; Шербаф, Фарзане Гази; Саир, Харис И.; Риаскос, Рой Ф.; Хасан, Хадер М. (1 мая 2023 г.). «Кортико-лимбо-таламо-кортикальные цепи: обновление исходной цепи Папеса лимбической системы человека». Топография мозга . 36 (3): 371–389. дои : 10.1007/s10548-023-00955-y. ПМЦ 10164017 . ПМИД  37148369. 
  7. ^ Bear, Mark F., Connors, Barry W., & Paradiso, Michael A. (2006). Neuroscience: Exploring the Brain (3-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Lippincott Williams & Wilkins.
  8. ^ Вертес, РП, Альбо, З. и Ди Приско, ГВ (2001). Тета-ритмически активирующие нейроны в переднем таламусе: значение для мнемонических функций схемы Папеза. [Письмо]. Neuroscience, 104(3), 619-625. doi :10.1016/s0306-4522(01)00131-2.
  9. ^ Альбо, Зимбул, Ди Приско, Гонсало Виана и Вертес, Роберт П. (2011). Многосайтовая когерентность спайкового поля, тета-ритмичность и информационный поток в контуре Папеза. В RP Vertes & RW Stackman (ред.), Electrophysiological Recording Techniques (т. 54, стр. 191-213): Humana Press Inc, 999 Riverview Dr, Ste 208, Totowa, NJ 07512-1165 USA.
  10. ^ ab Markowitsch, HJ (1997). Разновидности памяти: системы, структуры, механизмы нарушения. [Обзор]. Neurology Psychiatry and Brain Research, 5(1), 37-56.
  11. ^ ab Nishio, Y., Hashimoto, M., Ishii, K., & Mori, E. (2011). Нейроанатомия нейроповеденческого нарушения при инфаркте левого переднего таламуса. [Статья]. Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии, 82(11), 1195-1200. doi :10.1136/jnnp.2010.236463.
  12. ^ Beglinger, LJ, Haut, MW, & Parsons, MW (2006). Роль сосцевидных тел в памяти: случай амнезии после двусторонней резекции. [Статья]. Европейский журнал психиатрии, 20(2), 88-95.
  13. ^ Томас, АГ, Кумеллис, П. и Динин, РА (2011). Свод в здоровье и болезни: обзор визуализации. [Обзор]. Рентгенография, 31(4), 1107-1121. doi :10.1148/rg.314105729.
  14. ^ Carlesimo, GA (2012). Расстройства памяти у пациентов с опухолями головного мозга. Журнал нейроонкологии, 108(2), 253-256. doi :10.1007/s11060-012-0825-4.
  15. ^ ab Budson, A., & Price, B. (2001). Память: клинические расстройства Энциклопедия наук о жизни: Macmillan Publishers Ltd, Nature Publishing Group.
  16. ^ Pitel, AL, Aupee, AM, Chetelat, G., Mezenge, F., Beaunieux, H., de la Sayette, V., . . . Desgranges, B. (2009). Морфологические и глюкозные аномалии метаболизма при алкогольном синдроме Корсакова: групповые сравнения и индивидуальные анализы. [Статья]. PLoS ONE, 4(11). doi :10.1371/journal.pone.0007748.
  17. ^ Triarhou, LC (2008). Столетие открытия висцерального мозга Кристофридом Якобом: неучтенный прецедент в аффективной нейронауке. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 32(5), 984-1000. doi :10.1016/j.neubiorev.2008.03.013
  18. ^ Айзенк, М. (2004). Психология: международная перспектива: Тейлор и Фрэнсис.
  19. ^ Кляйн, С. Б. и Торн, Б. М. (2006). Биологическая психология: Worth Publishers.
  20. ^ ab Newman, JD, & Harris, JC (2009). Научный вклад Пола Д. Маклина (1913-2007). Журнал нервных и психических заболеваний, 197(1).
  21. ^ Медицинская энциклопедия Medline Plus
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Papez_circuit&oldid=1215278706"