Нейромедиаторы базальных ганглиев. Болезнь Паркинсона

Рисунок демонстрирует взаимодействие нескольких известных специфических нейромедиаторов, функционирующих в пределах базальных ганглиев. На рисунке показаны: (1) дофаминовые пути от черной субстанции к хвостатому ядру и скорлупе- (2) пути гамма-аминомасляной кислоты от хвостатого ядра и скорлупы к бледному шару и черной субстанции- (3) ацетилхолиновые пути от коры к хвостатому ядру и скорлупе- (4) множество общих путей от ствола мозга, секретирующих норадреналин, серотонин, энкефалин и некоторые другие нейромедиаторы в базальных ганглиях и других частях большого мозга.

В дополнение к ним имеются множественные глутаматные пути (на рисунке не показаны), обеспечивающие основную часть возбуждающих сигналов, которые уравновешивают большое количество тормозных сигналов, передаваемых главным образом такими тормозными медиаторами, как дофамин, ГАМК и серотонин. О некоторых из этих медиаторов и гормональных системах будет сказано подробнее в следующих разделах при обсуждении поражений базальных ганглиев, а также в главах при обсуждении проблем поведения, сна и бодрствования и функций автономной нервной системы.

В данный момент следует вспомнить, что нейромедиатор ГАМК всегда функционирует как тормозной агент. Следовательно, ГАМК-нейроны в петлях обратной связи от коры через базальные ядра и затем назад к коре делают практически все эти петли петлями не положительной, а отрицательной обратной связи, таким образом придавая стабильность системам двигательного контроля. Дофамин в большинстве частей мозга является тормозным нейромедиатором- кроме того, при определенных условиях он функционирует как стабилизатор.

Помимо атетоза и гемибаллизма, которые уже упоминались в связи с поражениями бледного шара и субталамуса, две другие болезни развиваются при поражении базальных ганглиев: болезнь Паркинсона и болезнь Гентингтона.

Болезнь Паркинсона. Болезнь Паркинсона, известная также как дрожательный паралич, является результатом широко распространенного разрушения той части черного вещества (компактная часть), которая посылает нервные волокна, секретирующие дофамин, к хвостатому ядру и скорлупе. Эта болезнь характеризуется: (1) ригидностью многих мышц тела- (2) непроизвольным тремором вовлеченных областей, развивающимся даже в покое, с постоянной частотой 3-6 циклов в секунду- (3) серьезными трудностями в инициации движений, что называют акинезией.

Причины этих двигательных нарушений неизвестны. Однако дофамин, секретируемый в хвостатом ядре и скорлупе, является тормозным медиатором- следовательно, разрушение дофа-минергических нейронов в черном веществе больного паркинсонизмом теоретически может привести к гиперактивности хвостатого ядра и скорлупы. Это, возможно, сопровождается наличием постоянных возбуждающих сигналов, передаваемых к кортикоспинальной системе двигательного контроля. Вследствие возникающего в результате избыточного возбуждения многих или всех мышц тела развивается их ригидность.

После потери торможения в контурах обратной связи возбуждение в некоторых из этих контуров может легко осциллировать, что ведет к тремору, характерному для болезни Паркинсона. Этот тремор принципиально отличается от мозжечкового, поскольку наблюдается постоянно в состоянии бодрствования, следовательно, является непроизвольным тремором. Мозжечковый тремор, наоборот, появляется лишь при выполнении человеком произвольных движений, и поэтому его называют интенционным тремором.

Акинезия при болезни Паркинсона доставляет больному гораздо большие неудобства, чем симптомы мышечной ригидности и тремор, поскольку для выполнения даже самого простого движения при выраженном паркинсонизме человек должен проявить высочайшую степень концентрации. Психическое напряжение, необходимое для выполнения желаемого движения, часто находится на грани волевых возможностей больного. Движения, если они все же осуществляются, обычно неуклюжие и прерывистые вместо плавных. Причина этой акинезии все еще спекулятивна.

Однако секреция дофамина в лимбической системе, особенно в прилежащем ядре (nucleus accumbens), часто уменьшена наряду с ее снижением в базальных ганглиях. Существует предположение, что это может угнетать психическое побуждение к моторной активности столь сильно, что в результате возникает акинезия.