A törzsdúc- és a kisagy-kör működése I.
A terveket kidolgozó homloklebeny/motoros kérgek elsősorban nem egymásnak adják tovább a terveket közvetlenül, hanem a fejezetcímben szereplő agyi körökkel azokat minősíttetik is és csak az elfogadott terveket viszik tovább. Az eddigiekben csak egyszerű, ismétlődő dobozok láncolataként ábrázoltuk ezeket a rendszereket. Most belebújunk a dobozok ijesztő részleteibe, hogy megpróbáljuk megérteni, a bennük elbújtatott, akár többszörös gátlások, hogyan faragják a lehetőségeket.
A törzsdúc hurok és a kisagy hurok véleményét párhuzamosan kérdezik meg az agykérgek, akik a megfelelő talamusz mag gátlásával szűrik meg a tervet. A törzsdúc kör a tervek finomításában a kisagy kör pedig a precizitás és az időzítés kidolgozásában játszik fontos szerepet.
A megfelelő szintű agykéreg serkentő kapcsolatok útján másolatokat küld a kidolgozott tervekről a striátum (CN és P) megfelelő területeire.
A striátumból két pálya indul tovább. Az egyik, a közvetett vagy indirekt pálya gátló. NoGo, azaz NemMehet pályának is mondják. Ez gátolja a GPe-t ami a GPi gátlásának gátlását (serkentését) okozza, és mivel ez egy gátló mag, gátolni fogja a talamuszban a tervet. Mivel a GPe gátlása felszabadítja az STN-t, aki serkenti a gátló GPi-t párhuzamosan szintén gátolja a talamuszt. A másik pálya, a közvetlen vagy direkt pálya. Go, azaz Mehet pályának is hívják. Ez a pálya gátolja a GPi-t és ezáltal megengedi a talamusz aktiválódását. Az SNpC-ből eredő dopamin tartamú bemenet serkenti a direkt (Go) pályát és gátolja az indirekt (NoGo) pályát, azaz a dopamin felszabadulása támogatja egy-egy terv megvalósulását.
A spontán (reaktív, inger kiváltott), illetve a célirányos (szándék, tervezés) viselkedések során, a direkt és az indirekt pálya idegsejtjei egyszerre támogatják és nyomják el a viselkedés egyes elemeit. Az a viselkedés nyer aki a legtöbb támogatást és legkevesebb gátlást kapja.
És van itt még egy útvonal a rendszerben, melynek fontos eleme az STN. Ezt hiperdirekt pályának hívják, mivel az STN közvetlenül kap terveket, serkentő bemeneteket a motoros kérgekből (elsősorban a PMC és M1 régiókból) és serkentő kimeneteivel hajtja a GPi gátlását, ezzel gyorsan befolyásolja, hogy a mozgás megvalósul-e vagy elnyomódik. Gyakorlati jelentősége hirtelen, nem kívánt mozgások gyors gátlása (pl. hirtelen megállás, "vészfék"), ha például új környezeti inger ezt indokolja. De az STN nem csak motoros, hanem kognitív és limbikus hurkokban is részt vesz, pl. döntéshozatalnál, impulzuskontrollnál.
Parkinson-kórban, dopaminhiány miatt egyrészt csökken az indirekt (NoGO) pálya gátlása, másrészt a direkt (Go) pálya serkentése, harmadikként az STN túlaktívvá válik, mely fokozza a GPiből eredő gátlást. Ezek mind csökkent mozgást és motivációt eredményeznek. Mivel a dopaminerg rendszer a tervezés minden lépcsőjében fontos - mint azt a Mozgástervezés hierarchiája részben említettük- Parkinson-kórban nem csak a mozgástervezés, hanem a dolgok végiggondolásának menete is zavarokat szenved.
A kisagy körnél hasonlóan serkentő tervmásolatok kerülnek be a rendszerbe és kimenetként gátló mintázatok érkeznek ugyanazokra a talamusz sejtekre ahova a törzsdúc kör gátló kimenete is érkezik. A finomításhoz a kisagy nem csak a kéregtől érkező terveket kapja, hanem a testérző rendszertől megkapja az izmok, ízületek helyzetét, az egyensúlyozó rendszerből pedig térbeli helyzetünket, melyek alapján pontosítja és időzíti mozgásainkat. Jeleket kap még az agy készenélti rendszerétől a retikuláris formációtól is, mely az éberségről, tónusról és motivációról szolgáltat adatokat. Ezeket integrálva hagyja jóvá mit, milyen sorrendben és pontosan milyen időzítéssel tehetünk.
Kedvenc példám a szabad akarat létezése ellen. Ülj fel a biciklire, indulj el majd határozd el hogy elesel. „Valami érthetetlen erő” ezt nem fogja hagyni, nem leszel képes akaratlagosan elesni. Nos ez a valami a kisagy.
A kisagyról először azt gondolták, hogy csak a mozgástervezésben játszik szerepet, ugyanis károsodása pontatlan, rosszul időzített mozgásokat okoz. De finomabb vizsgálatok (pl. funkcionális MR) kiderítette, hogy a gondolkodás során is bekapcsol. Fontos szerepe van még a beszédben is, mind az értésben, mind a képzésben. Egy elhangzó mondat megértésének már a kezdetén megkeresi az milyen szerkezet lehet és hogyan folytatódhat, beszédnél a mondatok helyes szórendjének (szintaxis) összeállításában fontos. Mivel az igék fontosabb szerepet töltenek be ebben, mint a főnevek, az igék helyes használatát segíti elő (a főnevek jelentésének értelmezését a bal homloklebeny végzi). Részt vesz az igeidők, módok és személyek értelmezésében. A kisagy károsodása esetén a beszédképzésben elsősorban igékkel kapcsolatos problémák merülnek fel.
Szerző: Gulyás Attila