...

Ciało migdałowate

Ciało migdałowate to grupa jąder będąca częścią układu limbicznego. Ze wszystkich struktur systemu nerwowego ciało to jest najintensywniej związane z reakcjami emocjonalnymi na pojawiające się bodźce.

Spis treści:

Ciało migdałowate to znajdująca się w mózgu parzysta niewielka struktura, która odgrywa ważną rolę w procesach emocjonalnych, poznawczych i behawioralnych. Jest to skupisko neuronów ułożonych między biegunem części skroniowej a rogiem dolnym komory bocznej. Pierwszy opis ciała migdałowatego pojawił się na początku XIX wieku. Uznano je wtedy za odrębną część mózgowia.

1. Budowa i podział

Ciało migdałowate ma około 15 mm średnicy. Kształtem przypomina migdał, stąd jego nazwa. Ma bogate unaczynienie i unerwienie. W jego obrębie wyróżnia się część korowo-przyśrodkową i podstawno-boczną. Pierwsza z nich jest starsza filogenetycznie. Jest zbudowana z trzech kompleksów jąder:

  • korowego (łac. nucleus amygdalae corticalis),
  • przyśrodkowego (łac. nucleus amygdalae medialis),
  • środkowego (łac. nucleus amygdalae centralis).

Część korowo-przyśrodkowa przylega do zakrętu półksiężycowatego (łac. semilunar gyrus) i łączy się z prążkiem węchowym bocznym, który jest częścią kory węchowej. Pełni ona funkcje pobudzające. Natomiast część podstawno-boczna jest młodsza filogenetycznie. Tworzą ją dwa kompleksy jąder: boczny (łac. nucleus amygdalae lateralis) i podstawny (łac. nucleus amygdalae basalis). Pełni ona rolę hamującą.

Za komunikację pomiędzy poszczególnymi kompleksami jądrowymi odpowiadają interneurony, których aksony nie wychodzą poza obręb ciała migdałowatego. Neuroprzekaźnikiem jest zazwyczaj kwas gamma-aminomasłowy (GABA).

1.1.  Neurony ciała migdałowatego

Ciało migdałowate zbudowane jest z wielu różnych neuronów. Najbardziej zróżnicowane komórki i największa sieć ich połączeń zlokalizowane są w części podstawno-bocznej z jądrem środkowym i przyśrodkowym. Dominują tu neurony o budowie zbliżonej do tych występujących w korze mózgu. Wynika to z funkcji, jakie pełni ten obszar ciała migdałowatego. Bierze on największy udział w przetwarzaniu reakcji stresowych.

Neurony ciała migdałowatego mają działanie hamujące i pobudzające. Funkcje hamujące wynikają z czynności jądra centralnego, a pobudzające z projekcji kompleksu podstawno-bocznego. Komórki te odbierają sygnały pochodzące z połączeń aferentnych podkorowych i glutaminergicznych korowych.

Oprócz neuronów projekcyjnych i interneuronów w ciele migdałowatym obecne są także komórki interkalowane. Są to niewielkie komórki biorące udział w przenoszeniu wyładowań między neuronami projekcyjnymi a interneuronami.

1.2.  Kompleksowa sieć połączeń ciała migdałowatego

1.2.1. Połączenia z innymi obszarami mózgu

Jądro środkowe części korowo-przyśrodkowej ciała migdałowatego ma silne dwukierunkowe połączenia z włóknami części przyśrodkowej przodomózgowia. Tworzą je pęczki włókien nerwowych o cechach neuromodulacyjnych. Ta sama część ciała migdałowatego tworzy połączenia m.in. z rejonem przyśrodkowym podwzgórza, rejonem przedwzrokowym i opuszkami węchowymi.

Z kolei część podstawno-boczna łączy się z ośrodkami czuciowymi i kojarzeniowymi. Należą do nich np. ośrodki wzroku, słuchu i czucia somatycznego. Większość z nich jest ulokowana w korze mózgowej. Ten obszar ciała migdałowatego łączy się również z przyśrodkową częścią wzgórza, ciałem kolankowatym przyśrodkowym, brzusznymi okolicami hipokampu, korą śródwęchową i gruszkowatą oraz boczną częścią podwzgórza.

1.2.2. Szlaki przetwarzania informacji

Ciało migdałowate może otrzymywać informacje ze świata zewnętrznego za pomocą dwóch szlaków. Pierwszym z nich jest droga bezpośrednia (podkorowa) przechodząca przez wzgórze i omijająca obszar kory nowej. Droga ta uruchamia się w sytuacjach wymagających bardzo szybkiej reakcji, np. w stanie zagrożenia życia. Proces radzenia sobie ze stresorem zostaje zapoczątkowany zanim bodziec zostanie w pełni rozpoznany i przeanalizowany.

Drugim szlakiem jest droga pośrednia, nazywana także wieloneuronową. Przechodzi przez korę nową. W jej skład wchodzi wiele synaps umieszczonych między neuronami wzgórza, kory czuciowej i ciała migdałowatego. Droga ta jest wolniejsza, ale dzięki niej ciało migdałowate otrzymuje szczegółową analizę docierających bodźców.

Kiedy informacje związane z emocjami docierają do ciała migdałowatego, zostają przekazane do zespołu jąder bocznych. Te z kolei przekazują informacje do zespołu jąder podstawnych, gdzie zachodzi ich analiza i przetworzenie. Podczas tego procesu napływające informacje są porównywane z zapamiętanymi wzorcami pamięci emocjonalnej. Wynik tej analizy jest przekazywany do jądra środkowego, które jest odpowiedzialne za wysyłanie poleceń wykonawczych. W końcu informacje te docierają do podwzgórza, pnia mózgu i narządów efektorowych, które podejmują odpowiednie działania na podstawie otrzymanych poleceń.

2. Funkcje

Jądra ciała migdałowatego są połączone z wieloma obszarami mózgu i otrzymują sygnały z różnych źródeł, w tym z receptorów sensorycznych i korowych obszarów przetwarzających informacje wzrokowe, słuchowe i somatosensoryczne. Ciało migdałowate odbiera również sygnały z kory przedczołowej, z obszarów odpowiedzialnych za kontrolę zachowania i podejmowanie decyzji.

Funkcje ciała migdałowatego są zróżnicowane i obejmują przetwarzanie emocji, kontrolę reakcji na stres oraz procesy związane z pamięcią emocjonalną. Nieprawidłowości w działaniu tej struktury mózgu mogą prowadzić do zaburzeń emocjonalnych i lękowych, a nawet do wystąpienia depresji i innych problemów psychicznych.

2.1. Emocje

Ciało migdałowate przetwarza informacje związane z emocjami takimi jak strach, gniew, radość i smutek. To właśnie dzięki niemu mózg jest w stanie rozpoznać różne bodźce z otoczenia i reagować na nie. Osoby z uszkodzonym ciałem migdałowatym mają problemy z rozpoznawaniem emocji innych osób i z odpowiednim reagowaniem na nie.

W kontrolę procesów emocjonalnych zaangażowane są jądra ciała migdałowatego, takie jak jądro centralne i jądro podstawno-boczne. Projekcje z jądra centralnego do części bocznej podwzgórza wywołują silną aktywację współczulną skutkującą częstoskurczem mięśnia sercowego, podwyższeniem ciśnienia krwi, rozszerzeniem źrenic oraz zwiększeniem przewodności skóry.

2.1.1. Pamięć emocjonalna

Pamięć emocjonalna odnosi się do zdolności zapamiętywania i przypominania sobie wydarzeń, które wywołują silne emocje. Podczas przetwarzania emocji informacje sensoryczne są przekazywane do ciała migdałowatego, gdzie następuje ich integracja. Następnie sygnały te przesyłane są do innych struktur mózgowych, takich jak hipokamp i kora przedczołowa, które są odpowiedzialne za gromadzenie wspomnień.

Sygnały biegnące z ciała migdałowatego do hipokampu wzmacniają i warunkują powstawanie zmian synaptycznych. Są one wynikiem modulacji syntezy białek w sytuacjach nacechowanych emocjami. Aktywacja ścieżek noradrenergicznych w obszarze podstawno-bocznym ciała migdałowatego, która ma miejsce w odpowiedzi na przeżywanie emocjonującego zdarzenia, prowadzi do zwiększenia aktywności komórek w kompleksie hipokampu.

Stymulacja elektryczna ciała migdałowatego może poprawiać procesy pamięci emocjonalnej. W jednym z badań przeprowadzono stymulację elektryczną ciała migdałowatego u pacjentów z depresją. U badanych osób uzyskano poprawę pamięci emocjonalnej i nastroju psychicznego.

2.2. Stres

Ciało migdałowate reguluje reakcję na stres poprzez oddziaływanie z innymi strukturami mózgu. Odgrywa kluczową rolę w generowaniu emocji i odczuwaniu stresu. Różne sieci neuronowe ciała migdałowatego mogą uaktywniać odmienne wzorce zachowań oraz reakcji fizjologicznych.

Docierające ze środowiska zewnętrznego informacje o bodźcach są przesyłane ze wzgórza do kory mózgu. Następnie trafiają do ciała migdałowatego, które warunkuje rozpoznanie stresora oraz nadanie mu znaczenia emocjonalnego. Ekspozycja na stres zwiększa w ciele migdałowatym uwalnianie neuroprzekaźników, w tym glutaminianu, GABA, noradrenaliny i serotoniny, a także neurohormonów, takich jak kortykotropina, wazopresyna czy oksytocyna. Pobudza to określone ośrodki podwzgórza do wytwarzania czynników uwalniających i aktywujących osie stresu. Skutkuje to natychmiastowym uruchomieniem kaskady sygnałowej prowadzącej do powstania reakcji stresowej.

3. Uszkodzenia ciała migdałowatego

Dysfunkcje ciała migdałowatego są zwykle następstwem jego uszkodzenia podczas zabiegu neurochirurgicznego, powikłaniem po przebytym stanie zapalnym w ośrodkowym układzie nerwowym bądź efektem procesów zwyrodnieniowych w chorobach neurodegeneracyjnych. Prowadzą one do zaburzeń emocjonalnych i nieprawidłowych reakcji na stres.

Konsekwencjami dysfunkcji ciała migdałowatego są:

  • ślepota emocjonalna (aleksytymia) – cechuje się niemożnością identyfikowania własnych emocji. Osoba dotknięta tym syndromem nie ma wglądu we własne stany emocjonalne, nie potrafi ich nazywać i wyrażać;
  • prozopagnozja – cechuje się brakiem zdolności do rozpoznawania przedmiotów i twarzy. Pacjenci z prozopagnozją mają trudności w nawiązywaniu i utrzymywaniu relacji społecznych;
  • hiperfagia – nadmierne zwiększenie łaknienia oraz zaburzenie pracy ośrodków głodu i sytości;
  • hiperoralność – cechuje się nadmiernym i nieadekwatnym wykorzystaniem jamy ustnej, np. poprzez wkładanie do niej przedmiotów codziennego użytku.

Dysfunkcje ciała migdałowatego objawiają się także nietypowymi zachowaniami seksualnymi oraz zwiększeniem aktywności w tej sferze życia. Mogą pojawiać się niebezpieczne zachowania seksualne i brak zahamowań związanych z ograniczeniami społeczno – kulturowymi.

4. Podumowanie

Bibliografia

  1. McDonald A.J. Cortical pathways to the mammalian amygdala. Progress in neurobiology. 1998.
  2. Herman J.P., Cullinan W.E. Neurocircuitry of stress: central control of the hypothalamo-pituitary-adrenocortical axis. Trends in neurosciences. 1997.
  3. LeDoux J.E. Emotion circuits in the brain. Annual review of neuroscience. 2000.
  4. Sah P. et al. The amygdaloid complex: anatomy and physiology. Physiological reviews. 2003.
  5. Aggleton J.P. The amygdala and emotion: a view through fear. In The amygdala. Wiley. 2000.
  6. Amaral D.G., Price J.L. Amygdalo-cortical projections in the monkey (Macaca fascicularis). The Journal of comparative neurology. 1984.
  7. Janak P.H., Tye K.M. From circuits to behaviour in the amygdala. Nature. 2015.
  8. Davis M., Whalen P.J. The amygdala: vigilance and emotion. Molecular psychiatry. 2001.
  9. Feinstein J.S. et al. The human amygdala and the induction and experience of fear. Current Biology. 2011.
  10. Kim J.J., Jung M.W. Neural circuits and mechanisms involved in Pavlovian fear conditioning: a critical review. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2018.
  11. LaBar K.S., Cabeza R. Cognitive neuroscience of emotional memory. Nature Reviews Neuroscience. 2006.
  12. Maren S. Neurobiology of Pavlovian fear conditioning. Annual review of neuroscience. 2001.
  13. McGaugh J.L. The amygdala modulates the consolidation of memories of emotionally arousing experiences. Annual review of neuroscience. 2004.
  14. Phelps E.A., LeDoux J.E. Contributions of the amygdala to emotion processing: from animal models to human behavior. Neuron. 2005.
  15. Roozendaal B., McEwen B.S., Chattarji S. Stress, memory and the amygdala. Nature Reviews Neuroscience. 2009.
Wesprzyj nas, jeśli uważasz, że robimy dobrą robotę!

Nieustannie pracujemy nad tym, żeby dostępne u nas treści były jak najlepszej jakości. Nasi czytelnicy mają w pełni darmowy dostęp do ponad 300 artykułów encyklopedycznych oraz ponad 700 tekstów blogowych. Przygotowanie tych materiałów wymaga jednak od nas dużo zaangażowania oraz pracy. Dlatego też jesteśmy wdzięczni za każde wsparcie członków naszej społeczności, ponieważ to dzięki Wam możemy się rozwijać i upowszechniać rzetelne informacje.

Przekaż wsparcie dla NeuroExpert.