Прямой и непрямой путь базальных ганглиев, формирование гипо- и гиперкинезов

Базальные ганглии — ключевая структура подкоркового моторного контроля, обеспечивающая выбор, модуляцию и подавление двигательных программ. Их работа основана на взаимодействии двух противоположно направленных контуров — прямого и непрямого пути.

Оба получают афферентные глутаматергические сигналы от коры и модулируются дофамином из чёрной субстанции, но имеют разный клеточный состав, рецепторный профиль и функциональный эффект.

Прямой путь формируется D1-экспрессирующими нейронами стриатума. Их активация приводит к торможению эфферентных структур — внутреннего сегмента бледного шара (GPi) и сетчатой части чёрной субстанции (SNr). Эти структуры в норме оказывают тормозящее влияние на таламус. Поэтому снижение их активности ведёт к дизингибиции (повышению активности) таламуса и усилению таламокортикального возбуждения. Функционально прямой путь играет роль «усилителя», облегчая запуск выбранной двигательной программы.

Непрямой путь представлен D2-нейронами стриатума, которые тормозят наружный сегмент бледного шара (GPe). Это ведёт к уменьшению тормозного влияния GPe на субталамическое ядро (STN), в результате чего STN активируется и усиливает возбуждение GPi/SNr. Таким образом, возрастает их ингибирующее воздействие на таламус, что приводит к снижению таламокортикальной активности. Непрямой путь выполняет роль «фильтра» — подавляет конкурентные, нецелесообразные моторные программы и ограничивает избыточность движений.

Баланс прямого и непрямого путей регулируется дофамином: D1-рецепторы усиливают прямой путь, D2-рецепторы подавляют непрямой.

Нарушение равновесия между путями формирует два полярных типа двигательных расстройств:

1. Гипокинезы (брадикинезия, акинезия, ригидность) возникают при относительном доминировании непрямого пути или снижении активности прямого. Наиболее характерный пример — дефицит дофамина при болезни Паркинсона. Избыточная активность непрямого пути усиливает торможение таламуса, снижается активность таламокортикальных импульсов. Пациенту трудно инициировать и поддерживать движение, снижается амплитуда моторных актов.

2. Гиперкинезы (хорея, баллизм, дистония) развиваются при ослаблении непрямого пути или относительной гиперактивации прямого. Снижение влияния D2-стриарных нейронов или нарушения в цепи GPe–STN ведут к недостаточному возбуждению GPi/SNr. В результате таламус оказывается чрезмерно активированным, формируя избыточные, хаотичные непроизвольные движения. Пример — поражение субталамического ядра при гемибаллизме или дисбаланс стриарных путей при хореических синдромах.

Таким образом, прямой путь обеспечивает усиление движения, непрямой — его торможение, а любой сдвиг этого равновесия проявляется гипо- или гиперкинезами. Понимание этих контуров является основой топической диагностики двигательных расстройств.

Источник: vk.com

Комментарии: