Väikeaju ("väike aju") on struktuur, mis asub aju tagaosas, kukla- ja ajalise ajukoore põhjas. Kuigi väikeaju moodustab ligikaudu 10% aju mahust, sisaldab see rohkem kui 50% selles olevate neuronite koguarvust.
Väikeaju on pikka aega peetud inimese motoorseks struktuuriks, sest selle kahjustus põhjustab liigutuste koordinatsiooni ja keha tasakaalu halvenemist.
Ül altoodud joonis näitab aju. Väikeaju on tähistatud noolega.
Nii näeb väike aju sektsioonis välja.
Aju väikeaju täidab järgmisi funktsioone.
Säilitage tasakaal ja rüht
Väikeaju on inimkehas tasakaalu säilitamiseks väga oluline. See saab andmeid vestibulaarsetelt ja proprioretseptorite retseptoritelt ning seejärel moduleerib käsklusi motoorsete neuronite jaoks, justkui hoiatades neid kehaasendi muutuste või liigse lihaskoormuse eest. Väikeajukahjustusega inimesed kannatavad tasakaaluhäirete all.
Liikumise koordineerimine
Enamik kehaliigutusi hõlmab mitut erinevat lihasrühma koostoimet. See on väikeaju, mis vastutab meie keha liikumiste koordineerimise eest.
Motoorõpe
Väikeaju on meie õppimise jaoks väga oluline. See mängib olulist rolli motoorsete programmide kohandamisel ja peenhäälestamisel, et muuta liigutused katse-eksituse meetodil täpseks (näiteks õpetades pesapalli ja muid keha liikumist nõudvaid mänge).
Kognitiivsed protsessid (kognitiivsed)
Kuigi väikeaju peetakse enim silmas selle panuse seisukoh alt motoorsesse juhtplokki, on see seotud ka teatud kognitiivsete funktsioonidega, näiteks keelega. Neid aju väikeaju funktsioone ei ole veel nii hästi uuritud, et neist saaks täpsem alt rääkida.
Nii on väikeaju ajalooliselt peetud motoorse süsteemi osaks, kuid selle funktsioonid ei piirdu sellega.
Väikeaju struktuur
See koosneb kahest põhiosast, mis on ühendatud ussiga (vahetsoon). Need kaks osa on täidetud valge ainega, mis on kaetud õhukese halli ajukoorega (väikeajukoor). Ka valges aines on väikesed halli aine kogumid - tuum. Mööda ussi serva on väike osake - väikeaju mandlid. Ta osaleb liigutuste koordineerimises, aitab säilitada tasakaalu. Pakume väikeaju ehitust lähem alt.
Väikeaju on jagatud paljudeks väikesteks osadeks, millest igaühel on oma nimi, kuid artiklis vaatleme lähem alt ainult kõige enamsuured tükid.
Joonis näitab väikeaju. Numbrid näitavad väikeaju poolkerasid ja mitte ainult:
1 - eesmine sagar; 2 - keskaju; 3 - varoli sild; 4 - flokulentne-nodulaarne osa; 5 - posterolateraalne pragu; 6 – tagasijagamine.
Numbrid vastavad:
1 - väikeaju vermis; 2 - eesmine osa; 3 – põhipragu; 4 - poolkera; 5 - posterolateraalne pragu; 6 - flokulentne-nodulaarne osa; 7 – tagasijagamine.
Väikeaju osad
Kaks suuremat kesksuunaliselt kulgevat lõhet jagavad väikeajukoore kolmeks põhisagaraks. Posterolateraalne lõhe eraldab helvesagara medullast, samas kui peamine lõhe jagab medulla eesmise ja tagumise osa.
Aju väikeaju jaguneb samuti sagitaalselt kolmeks tsooniks – kaheks poolkeraks ja keskmiseks osaks (uss). Vermis on vahepealne tsoon kahe poolkera vahel (vahevööndi ja külgmiste poolkerade vahel puuduvad selged morfoloogilised piirid, väikeaju mandelkeha asub vermise ja poolkerade vahel).
Väikeaju tuumad
Aju väikeaju edastab kõiki signaale mitte ilma väikeaju sügavate tuumade abita. Seega on väikeaju tuumade kahjustusel sama mõju kui kogu väikeaju täielikul kahjustamisel. Südamikuid on mitut tüüpi:
- Telgi tuumad on väikeaju kõige mediaalselt paiknevad tuumad. Nad saavad signaale väikeaju aferentidest (närviimpulssidest), mis kannavad vestibulaarset, somatosensoorset, kuulmis- ja visuaalset teavet. Lokaliseeritud sissepeamiselt ussi valges aines.
- Järgmine väikeaju tuumade tüüp sisaldab korraga kahte tüüpi tuumasid – sfäärilisi ja korgilisi. Samuti saavad nad signaale vahepealsest tsoonist (vermis) ja väikeaju aferentidest, mis kannavad spinaalset, somatosensoorset, kuulmis- ja visuaalset teavet.
- Hambatuumad on väikeaju suurimad ja asuvad eelmise tüübi küljel. Nad võtavad vastu signaale lateraalsetelt poolkeradelt ja väikeaju aferentsitelt, mis kannavad teavet ajukoorest (läbi pontiine tuumade).
- Vestibulaarsed tuumad asuvad väljaspool väikeaju, pikliku medullas. Seetõttu ei ole nad rangelt väikeaju tuumad, vaid neid peetakse nende tuumadega funktsionaalselt samaväärseteks, kuna nende struktuur on identne. Vestibulaarsed tuumad saavad signaale flokulo-nodulaarsest lobust ja vestibulaarsest labürindist.
Lisaks nendele signaalidele saavad kõik väikeaju tuumad ja kõik osad eriimpulsse pikliku medulla oliivi alumisest osast.
Selgitame, et väikeaju tuumade anatoomiline asukoht vastab ajukoore piirkondadele, kust nad signaale saavad. Seega, keskel, sharti tuumad saavad impulsse keskel asuv alt ussilt; külgmised sfäärilised ja korkjas tuumad saavad teavet vahepealse tsooni külgmisest osast (sama uss); ja kõige külgmine hambatuum võtab vastu signaale ühelt või teiselt väikeaju poolker alt.
Väikeaju jalalabad
Teave väikeaju tuumadesse ja nendest edastatakse jalgade abil. On kahte tüüpi teid – aferentne ja efferentne(vastav alt väikeajusse minnes ja se alt tagasi).
- Alumine väikeajuvars (nimetatakse ka köiekehaks) sisaldab peamiselt aferentseid kiude medulla piklikest, aga ka vestibulaarsetest tuumadest pärit efferente.
- Keskmine väikeajuvars (ehk silla õlg) sisaldab peamiselt pons varolii tuumadest pärit aferentseid kiude.
- Ülemine väikeajuvars (või ühendav õlg) sisaldab peamiselt väikeaju tuumadest pärit eferentseid kiude, aga ka mõningaid aferentseid kiude spinotserebellaarsetest traktidest.
Seega edastatakse teave väikeajusse peamiselt alumiste ja keskmiste väikeajuvarrede kaudu ning väikeajust peamiselt ülemise väikeajuvarre kaudu.
Siin on näidatud väikeaju osad üksikasjalikum alt. Joonisel on jäädvustatud isegi ajupiirkondade ehitus, täpsem alt keskaju ehitus. Numbrid on:
1 - telgisüdamikud; 2 - sfäärilised ja korkjas tuumad; 3 - sakilised tuumad; 4 - väikeaju jämedad tuumad; 5 - keskaju ülemine kolliikul; 6 - alumine kolliikul; 7 - ülemine medullaarne puri; 8 - ülemine väikeaju vars; 9 - keskmine väikeaju vars; 10 - alumine väikeaju vars; 11 - õhukese tuuma tuberkuloos; 12 - barjäär; 13 – neljanda vatsakese põhi.
Väikeaju funktsionaalsed jaotused
Eespool kirjeldatud anatoomilised jaotused vastavad väikeaju kolmele peamisele funktsionaalsele jaotusele.
Archicerebellum (vestibulocerebellum). See osa sisaldab flokulo-nodulaarset laba ja selle ühendusilateraalsete vestibulaarsete tuumadega. Fülogeneesis on vestibulotserebellum väikeaju vanim osa.
Paleocerebellum (seljaaju). See hõlmab väikeajukoore vahepealset tsooni, samuti telktuumasid, sfäärilisi ja korgituumi. Nagu nimest võib aru saada, saab ta peamised signaalid spinotserebellaarsetelt traktidelt. See on seotud sensoorse teabe integreerimisega motoorsete käskudega, luues motoorse koordinatsiooni kohandusi.
Neocerebellum (pontocerebellum). Neocerebellum on suurim funktsionaalne sektsioon, sealhulgas väikeaju külgmised poolkerad ja dentate tuumad. Selle nimi tuleneb ulatuslikest ühendustest ajukoorega silla (aferendid) ja ventrolateraalse taalamuse (eferendid) tuumade kaudu. Ta osaleb liikumisaja planeerimisel. Lisaks on see osa seotud aju väikeaju kognitiivse funktsiooniga.
Väikeajukoore histoloogia
Ajukoor on jagatud kolmeks kihiks. Sisemine kiht, granuleeritud, on valmistatud 5 x 1010 väikesest, tihed alt ühendatud rakust graanulite kujul. Keskmine kiht, Purkinje rakukiht, koosneb ühest reast suurtest rakkudest. Välimine kiht, molekulaarne kiht, koosneb teraliste rakkude aksonitest ja Purkinje rakkude dendriitidest, aga ka mitmest teisest rakutüübist. Purkinje rakukiht moodustab piiri granulaarse ja molekulaarse kihi vahel.
Granulaarsed rakud. Väga väikesed, tihed alt pakitud neuronid. Väikeaju graanulite rakud moodustavad üle poole kogu aju neuronitest. Need rakud saavad teavet sammaldunud kiududest japrojitseerida see Purkinje rakkudesse.
Purkinje rakud. Need on imetajate aju ühed eredamad rakutüübid. Nende dendriidid moodustavad peenelt hargnenud protsesside suure fänni. On tähelepanuväärne, et see dendriitpuu on peaaegu kahemõõtmeline. Lisaks on kõik Purkinje rakud orienteeritud paralleelselt. Sellel seadmel on olulised funktsionaalsed kaalutlused.
Muud rakutüübid. Lisaks põhitüüpidele (granuleeritud ja Purkinje rakud) sisaldab väikeaju ajukoor ka erinevat tüüpi interneuroneid, sealhulgas Golgi rakku, korvrakku ja tähtrakk.
Signaaliseerimine
Ajukoorel on suhteliselt lihtne, stereotüüpne signaalimisvõime muster, mis on identne kogu väikeajus. Teavet saab väikeaju sisestada kahel viisil:
- Sammalised kiud tekivad pontiini tuumades, seljaajus, ajutüves ja vestibulaartuumades, need edastavad signaale väikeaju tuumadesse ja väikeajukoores asuvatesse granulaarsetesse rakkudesse. Neid nimetatakse samblalisteks kiududeks, kuna granulaarsete rakkudega kokku puutudes tekivad need "kimbud". Iga sammaldunud kiud innerveerib sadu granuleeritud rakke. Granuleeritud rakud saadavad aksonid üles ajukoore pinna suunas. Iga akson hargneb molekulaarkihis, saates signaale eri suundades. Need signaalid liiguvad mööda kiude, mida nimetatakse paralleelseks, kuna need kulgevad paralleelselt väikeaju ajukoore voltidega.rajad, mis toodavad Purkinje rakkudega sünapse. Iga paralleelne kiud puutub kokku sadade Purkinje rakkudega.
- Ronimiskiud toodetakse eranditult madalamas oliivikihis ja need edastavad impulsse väikeaju ajukoore väikeaju tuumadele ja Purkinje rakkudele. Neid nimetatakse mägironijateks, kuna nende aksonid tõusevad ja keerduvad ümber Purkinje raku dendriitide on nagu roniv viinapuu. Iga Purkinje rakk saab ühest ronimiskiust ühe ülitugeva impulsi. Erinev alt sammaldunud kiududest ja paralleelkiududest seondub iga roniv kiud keskmiselt 10 Purkinje rakuga, moodustades iga rakuga ~300 sünapsi.
Purkinje rakk on ainus ülekandeallikas väikeajukoorest (pange tähele Purkinje rakkude erinevust, mis edastavad signaale väikeajukoorest, ja väikeaju tuumade vahel, mis edastavad teavet kogu väikeajust).
Nüüd on teil aimu, mis on aju väikeaju. Selle funktsioonid kehas on tõesti väga olulised. Võib-olla on kõik kogenud joobeseisundit? Seega mõjutab alkohol Purkinje rakkudele üsna tugev alt, mille tõttu tegelikult inimene kaotab tasakaalu ega suuda alkoholijoobes olles normaalselt liikuda.
Isegi sellest võime järeldada, et suur väikeaju (mahutab umbes 10% aju kogumassist) mängib inimkehas suurt rolli.
