Putamen

De Putamen of de buitenste lenskern is een structuur in de hersenen die behoort tot het corpus striatum of nucleus lentiformis. Zijn taak is om zenuwsignalen te verwerken die relevant zijn voor de aansturing van motorische processen. Schade aan het putamen kan dienovereenkomstig gepaard gaan met stoornissen van vrijwillige bewegingen.

Wat is het putamen?

Het putamen is een kerngebied van de hersenen dat talrijke zenuwcellichamen bevat en behoort tot het corpus striatum. Samen met de caudate nucleus neemt het dus deel aan de controle van vrijwillige bewegingen. Functioneel gezien is het putamen een van de basale ganglia: de motorische, limbische en cognitieve kerngebieden van de hersenen.

Ze behoren niet tot het piramidale systeem, dat ook verantwoordelijk is voor bewegingssequenties en waarvan de banen stijgen en dalen via het ruggenmerg. In de hersenen lopen piramidale zenuwbanen echter direct naast het putamen door de interne capsule; het bevat ook tal van andere zenuwvezels en vormt de verbinding tussen de hersenschors en lager gelegen gebieden zoals de cerebrale crura (crura cerebri).

Het putamen behoort niet alleen tot het corpus striatum, maar ook tot de nucleus lentiformis of lenskern, waarvan de andere helft het pallidum vormt. Deze deling is onafhankelijk van de nucleus caudatus - hoewel dit het andere deel van het striatum vormt, behoort het niet tot de lentiforme kern.

Anatomie en structuur

In het cerebrum ligt het putamen symmetrisch in beide helften (hemisferen). Het bevindt zich naast de interne capsule, een komvormige verzameling van vele zenuwvezels die door de hersenen lopen en tot verschillende functionele paden behoren.

Uiterlijk grenst het putamen aan het pallidum, waarmee het de nucleus lentiformis vormt. De zenuwcellen in het putamen behoren in wezen tot twee specifieke typen: de cholinerge interneuronen en de remmende projectie-neuronen. In de biologie zijn interneuronen zenuwcellen die de verbindende schakel vormen tussen twee andere neuronen. Cholinerge interneuronen gebruiken de neurotransmitter acetylcholine om signalen over te brengen.

Projectie-neuronen staan ​​ook wel bekend als hoofdneuronen en hebben langere axonen, met behulp waarvan ze ook hersenstructuren kunnen verbinden die niet direct naast elkaar liggen. Omdat deze projectie-neuronen een remmend effect hebben in het putamen, noemt de biologie ze ook wel remmende projectie-neuronen.

Functie en taken

Als kerngebied berekent het putamen informatie uit verschillende zenuwcellen die met elkaar verbonden zijn en die het menselijk lichaam uiteindelijk nodig heeft om bewegingen te sturen. Zoals gebruikelijk volgt de berekening het principe van ruimtelijke en temporele sommatie: binnen een zenuwvezel beweegt neuronale informatie als een elektrisch signaal dat bekend staat als het actiepotentiaal.

Door de elektrische isolatie van de zenuwvezel door een myeline-laag kan het actiepotentiaal zich sneller verspreiden. Gebieden van de hersenen met veel zenuwvezels en weinig cellichamen vormen de witte stof van de hersenen, terwijl de grijze stof wordt gekenmerkt door veel cellichamen en enkele (gemyeliniseerde) zenuwvezels.

Wanneer een zenuwvezel een cellichaam raakt, vormt daar een synaps de overgang tussen de zenuwvezel van de vorige cel en het lichaam (soma) van het tweede neuron. De actiepotentiaal eindigt bij een verdikking van de zenuwvezel, de zogenaamde eindknop. Binnenin zitten kleine belletjes (blaasjes) die gevuld zijn met moleculaire boodschappersubstanties en die, als reactie op de elektrische prikkel, uit de blaasjes komen in de ruimte tussen de terminale knop en het zenuwcellichaam. Deze opening of synaptische opening verbindt de twee zenuwcellen.

Aan het andere uiteinde bevinden zich receptoren in het membraan van het stroomafwaartse (postsynaptische) neuron, waaraan de neurotransmitters kunnen koppelen. Hun irritatie leidt tot het openen van ionenkanalen in het membraan en veroorzaakt een verandering in de elektrische lading van de cel. Stimulerende neurotransmitters veroorzaken een opwindend of prikkelend postsynaptisch potentieel (EPSP), terwijl remmende synapsen leiden tot een remmend postsynaptisch potentieel (IPSP). De cel berekent EPSP en IPSP als een som, waarbij ook rekening wordt gehouden met de sterkte van het respectieve signaal.

Deze signaalsterkte hangt eerst af van het aantal elektrische actiepotentialen in de presynaptische zenuwvezels en vervolgens van de hoeveelheid biochemische neurotransmitters. Pas wanneer de som van alle EPSP en IPSP de kritische drempel van de verandering in lading in het cellichaam overschrijdt, ontstaat een nieuw actiepotentiaal op de axonheuvel van de postsynaptische zenuwcel.

Uw medicatie vindt u hier

Ziekten

Door zijn betrokkenheid bij bewegingscontrole kunnen stoornissen van het putamen zich uiten in de vorm van motorische klachten. In veel gevallen wordt het putamen niet geïsoleerd aangetast, maar de basale ganglia zijn onder dergelijke omstandigheden vaak aangetast in hun algehele functie.

Een voorbeeld hiervan is de ziekte van Parkinson: de neurodegeneratieve ziekte is gebaseerd op de afname van de dopaminerge substantia nigra, wat leidt tot een dopamine-tekort. Dopamine werkt als een neurotransmitter; het tekort betekent dat synapsen niet langer correct neurale signalen tussen zenuwcellen kunnen overbrengen. Voor de ziekte van Parkinson zijn de motorische symptomen daarom spierstijfheid (rigiditeit), spiertrillingen (tremor), vertraagde bewegingen (bradykinesie) of onvermogen om te bewegen (akinesie) en posturale instabiliteit.

Als onderdeel van de behandeling kan onder meer L-Dopa worden gebruikt, dat een voorloper is van dopamine en bedoeld is om het neurotransmittertekort in de hersenen tenminste gedeeltelijk te compenseren.

Het putamen kan ook worden beschadigd, samen met andere delen van de hersenen in de context van de ziekte van Alzheimer. Het meest prominente symptoom van de ziekte is geheugenverlies, waarbij het kortetermijngeheugen doorgaans eerst wordt aangetast en meer het langetermijngeheugen. Het is nog niet bekend welke oorzaken verantwoordelijk zijn voor het ontstaan ​​van de ziekte van Alzheimer; Een van de leidende theorieën is gebaseerd op afzettingen (plaques) die de signaaloverdracht en / of -toevoer van de zenuwcellen belemmeren en uiteindelijk leiden tot het verdwijnen ervan.