BASAL GANGLIA Kaan Yücel M.D., Ph.D.

HAREKET BASAL GANGLIA Basal ganglia Motor aktiviteyi başlatır. Motor fonksiyonla ilgili kortikal çıktıyı module eder. Cerebellum  hareketin koordinasyonu Serebral korteks isteğe bağlı hareketin planlanması ve yapılması HAREKET BASAL GANGLIA

Basal ganglia’nın fonksiyonları Aşağıdaki yapılardan gelen sinyallerden etkilenir: Primer duyusal+duyusal assosiasyon korteksler – tüm 4 lobdan gelen Thalamus Beyin sapı

Basal ganglia kortikal motor yetileri etkiler. Whatsapp’ta mesajlaşma! Konuşurken ve şarkı söylerken ses tellerini kullanma ! Futbolda pas verme! Alfabeyi yazma!

Tüm 4 lob+thalamus+beyin sapı via Thalamus Basal ganglia Frontal korteksin motor ve diper alanları Basal ganglia’dan gelen ve serebral kortekse ulaşan çıktılar sadece motor fonksiyonları etkilemez; sensorimotor entegrasyonu, bilişi ve emosyonları da etkiler.

Thalamus basal çekirdekler için de bir ara istasyon görevi görmektedir.

5 basal ganglia yapısı var @ Telencephalon Nuc.caudatus [Caudate (nucleus)] Putamen Globus pallidus (GP) @ Diencephalon Subthalamus @ Mesencephalon (Midbrain) Substantia nigra (SN)

Corpus striatum  Caudate+ Putamen+ GP Çizgili (stria) görünüm: putamen’in ön kısmında caput caudati ile olan köprü benzeri uzantıları ile Neostriatum (Striatum)  Caudate + Putamen Paleostriatum  GP Nucleus lentiformis  Putamen + GP (Lenticular nucleus)

3 kısmı var: 1) Caput 2) Corpus 3) Cauda nıuclei caudati NUCLEUS CAUDATUS- CAUDATE “Virgül ” veya “C-harfi şeklinde” 3 kısmı var: 1) Caput 2) Corpus 3) Cauda nıuclei caudati Capsula interna nuc.caudatus & nuc.lentiformis (putamen+GP)

CEREBELLUM .

Saklı beynin –hinbrain-rhombencephalon en büyük yapısı [medulla, pons, ve cerebellum] Beynin 10% ‘u ağırlığında ancak  MSS’deki nöronların yarısı 4.ventrikül, pons ve medulla oblongata’nın altında yerleşmiştir. Fossa cranii post’dadır.- Üstte “tentorium cerebelli” ile kaplıdır.

Girdinin geldiği yerler Motor corteks Görsel/işitsel Vestibular Somatosensoryel sistemler Cerebellum motor aktiviteyi planlar ve koordine eder. Cerebellum

zamanlama 2) hız 3) motor bir aktivitenin keskinliği + bir sonraki motor aktivite ile ilgili korteksten bilgi alır. MONİTORİZE ETME-AYARLAMA Motor korteksten gelen emirler  beyin sapı & m.spinalis’e! Görsel ve diğer sistemlerden gelen projeksiyonlarla hareketin gidişatını organiz eder. Orkestra şefi!

PROCEDURAL MEMORY 1. Propriosepsiyon 2. Kas tonusu 3. Posturün idame edilmesi 4. Denge 5. Yetenek isteyen motor hareketin koordinasyonu 6. Motor işlerin öğrenilmesi ve hafızaya atılması  Bir müzik enstürmanı çalmak, bisiklet sürmek. Basal ganglia ‘da da motor öğrenme vardır. Farkı: Cerebellum’da bir supervayzır eşliğinde öğrenme PROCEDURAL MEMORY

2 serebellar hemisfer & vermis (solucan) ortada Aradaki bölge (paravermian zon) Serebellar hemisferler ve vermis arasında Folium----Çoğulu folia : Cerebellum’daki yükseltiler! Dışta: Gri cevher; İçte: Beyaz cevher Bu yükseltiler arasında ise sulci & fissurae

Üstte serebellar korteks ile kaplı Cerebellar cortex nuclei Altında=Serebellar beyaz cevher Beyaz cevher= Aksonlar …Afferet & Efferent lifler Afferent lifler: Nöral girdiyi cerebellum’a taşıyan lifler Efferent lifler: Nöral çıktıyı serebellar çekirdeklerden taşıyan lifler Serebellum beyez cevheri sagittal kesitlerde dallanan bir ağaca benzer arbor vitae” hayat ağacı

_____________ Fissura prima Lobus posterior 3 lobu 2 yarık ayırır! Lobus anterior _____________ Fissura prima Lobus posterior _________________ Fissura posterolateralis Lobus flocculonodularis Fissura horizontalis de serebellum’un üst ve alt yüzlerini ayırır.

Lobus flocculonodularis (Vestibulocerebellum/Archicerebellum)

Nodulus (vermis) Flocculus (hemispherler) Lobus flocculonodularis

Direkt projeksiyonlar CN VIII ‘den (N. vestibulocochlearis) «ilk sıra nöronları» Bazı «ikinci sıra nöronları» vestibular çekirdeklerde ipsilateral lobus flocculonodularis Vestibulocerebellum Aşağı inen “vestibulospinal yollar” üzerinde etki FXN: Denge & Posturün idamesi vestibular çekirdekler üzerinde etki FXN:Baş ve göz hareketlerinin koordinasyonu

Paleocerebellum/Spinocerebellum Vermis’in çoğu+ paravermal zon (hemisferler ve vermis arasında) + ön lobun çoğu Cerebrocerebellum/ Neocerebellum/Pontocerebellum Evrimsel olarak en genç (Lateral) Cerebral hemisferler

Spinocerebellum/ Paleocerebellum M.spinalis ve beyin sapı ile karşılıklı bağlantılı Gelen bilgi: Proprioseptif girdi Kas iğcikleri & Golgi tendon organları – Ekstremiteler ve gövdeden spinocerebellar yollar ile (anterior ve posterior) Kafa trigeminoserebellar liflerle

Spinocerebellum/ Paleocerebellum 1. Hareket sonlanmaya doğru ilerlerken gerekli ayarlamalar girdiye (input) yapılır. 2. Postür ve kas tonusunu kontrol eder. 3. Gövde ve özellikle el ve ayaklar olmak üzere ekstremitelerdeki muskuler aktiviteyi uygular ve koordine eder; stereotipik hareketeler sırasında; yürümek gibi Sterotipik hareketler: Değişikliklerin olmadığı tekrarlayıcı hareketler

Cerebrocerebellum/ Neocerebellum/Pontocerebellum CORTEX  NUCLEI PONTINE CEREBELLUM. Procedural memory Stereotipik olmayan hareketler Örneğin: Piyano çalma (Aynı tuşlara basmayız)

DERiN SEREBELLAR ÇEKİDEKLER Cerebellum beyaz cevheri içine gömülmüş orta hattın iki tarafında 4 çift çekirdek Serebellar afferentler ve üstte yer alan serebellar korteksteki Purkinje hücrelerin aksonlarından kollateral dallar alırlar. Serebellum’dan çıktının ana kaynağı 1. Nuc.dentatus (en büyüğü, en yenisi & en dıştaki) 2 Nuc.emboliformis (Nuc. interpositus ant.) 3. Nuc. globosus (Nuc.interpositus post.) Nuc.interpositii 4. Nuc. fastigii ( en eski ve en içteki)

Derin serebellar çekirdekler  serebellar çıktının ana kaynağı Cerebellum’da elbette korteksteki nöronlardan girdi çıkar, ancak genelde direkt cerebellum’u terk etmezler, bu 4 çift derin çekirdekten bilgi çıkar. Derin serebellar çekirdekler  serebellar çıktının ana kaynağı Aşağı inen motor yolları ve son olarak beyin sapı ve omurilikteki motor nöronları etkiler bu bilgi.

CEREBELLUM’A GELEN AFFERENTLER Afferent lifler efferent liflere göre çok daha fazla ve serebellar kortekse gelirler. 1. Vestibular sistem (Ganglion vestibuli ve vestibular çekirdekler) vestibulocerebellum’a 2. Medulla spinalis spinocerebellum’a Serebral korteks çoğunlukla kortikopontoserebellar yol ile + Hypothalamus ENDOKRİN/OTONOMİK/LİMBİK Colliculus superior’lar GÖRME İLE İLGİLİ VTA (Ventral tegmentum mesencephalicum) DOPAMİN Locus ceruleus ADRENALiN Pons’taki raphe çekirdekleri SEROTONiN N.trigeminus’un çekirdekleri YÜZ Cochlear çekirdekler İŞİTME Nuc. olivarius inf. Nuc. cuneatus accessorius Derin serebellar çekirdekler

Cerebellum’un efferentleri 2 KAYNAK Purkinje hücreleri (çoğu akson derin serebellar çekirdeklerde sonlanır; küçük bir kısım cerebellum’u terk edip vestibular çekirdeklere ulaşır; özellikle vestibulocerebellum’dan çıkanlar) Derin serebellar çekirdekler

Cerebellum’un efferentleri Çoğunlukla pedunculus cerebellaris superior’da * nuc.fastigii’den çıkan efferentler değil 1. Vestibular çekirdekler 2. Nuc.ruber 3. Nuc.olivaris inferior 4. Bazı retiküler çekirdekler 5. Medulla spinalis 6. Thalamus

Nuc.fastigii ‘den çıkan efferent lifler fasciculus uncinatus cerebelli‘yi oluştururlar.X cerebellum’da decussatio vestibular çekirdekler & bazı retiküler çekirdeklerde sonlanırlar.

PEDUNCULI CEREBELLI (Pedunculus Küçük ayak, ayakçık) Cerebellum beyin sapının arka yüzünü 3 çift belirgin lif demeti ile bağlıdır. Pedunculus cerebellaris superior/medius/inferior Bu 3 ayakçık ile afferent ve efferents lifler cerebellum’a girer veya cerebellum’dan çıkarlar.

Pedunculus cerebellaris superior (Brachium conjunctivum) Cerebellum’u mesencephalon’a bağlar. ANA SEREBELLAR ÇIKTI YOLU Çoğunlukla nuc.dentatus’tan kaynak alır. Bazı nuc.interpositus ant./post. ve nuc. fastigii ESASEN EFFERENT SEREBELLAR ÇIKTININ YERİ SUPERIOR

Pedunculus cerebellaris superior Nucleus dentatus 1) Thalamus 2) Nuc. ruber 3) Formatio reticularis Nuc. interpositus ant./post.  Thalamus

Pedunculus cerebellaris superior (Brachium conjunctivum) + Cerebellum’a gelen bazı afferent yollar da var! • Tractus spinocereballaris anterior Alt ekstremite ve gövdeden gelen proprioseptif girdi • tectoserebellar lifler colliculus superior’dan gelen görsel girdi • rubroserebellar lifler nuc.ruber’den gelen bilgi • trigeminocerebellar lifler baştan gelen duyusal bilgi

KORTICO- PONTO-SEREBELLAR YOL Pedunculus cerebellaris medius (Brachium pontis) En büyük serebellar pedunkül Pons’u cerebelluma’ bağlar. Pontoserebellar lifler X => Karşı taraf pedunculus cerebellaris medius’undan geçerler! KORTICO- PONTO-SEREBELLAR YOL NEOCEREBELLUM’A GİDER.

ÇOĞUNLUKLA AFFERENT Pedunculus cerebellaris inferior Cerebellum’u medulla oblongata’ya bağlar. Çoğunlukla beyin sapı ve m.spinalis’ten gelen afferent lifleden oluşur. Lateral kısmı Corpus restiforme Beyin sapı ve omurilikten gelen proprioseptif afferent lifler Medial kısımCorpus juxtarestiforme

Pedunculus cerebellaris inferior Tr. cerebellaris post. Tr. cerebellaris ant . 3. Tr. cuneocerebellaris 4. Trigeminoserebellar lifler 5. Olivoserebellar lifler neocerebellum’da sonlanırlar. 6. Reticuloserebellar lifler spinocerebellum & vestibulocerebellum’da sonlanırlar. end @ spinocerebellum.

Pedunculus cerebellaris inferior Corpus juxtarestiforme Vestibuler çekirdeklerle cerebellum arasında

DERİN SEREBELLAR ÇEKİRDEKLERİN AFFERENT & EFFERENTLERİ NUC.DENTATUS PONTOCEREBELLUM/NEOCEREBELLUM Efferentleri pedunculus cerebellaris superior’dan geçer. Nuc.dentatus’un ve nuclei interpositii ‘nin efferentleri  VL -thalamus Premotor & primer motor korteks  Tr.corticospinalis ant. Proksimal kaslarda olmak üzere gelecek motor aktivite üzerinde cerebellum’un etkisi

DERİN SEREBELLAR ÇEKİRDEKLERİN AFFERENT & EFFERENTLERİ NUC. INTERPOSITII SPINOCEREBELLUM/PALEOCEREBELLUM Tr.spinocerebellaris ant.’dan gelen girdi Efferentleri pedunculus cerebellaris superior’da Kontralateral nuc.ruber & ipsşateral VL (thalamus) ‘a VL  Premotor & primary motor sahalar Tr. corticospinalis lateralis

Afferentleri: Vestibular sistemden (CN VIII & vestibular çekirdekler) Nuc. fastigii  Archiocerebellum (vestibulocerebellum) ile ilişkili Afferentleri: Vestibular sistemden (CN VIII & vestibular çekirdekler) Efferentleri: Fastigiovestibular lilfer  Her iki taraftaki nuc. vestibularis lateralis’e Esasen ipsilateral ekstensor kas tonusunda olmak üzere kolaylaştıcı etki Fastigioreticular lifler @ Pons ve m.oblongata’daki formatio reticularis’e

ÖZET Adı Fonksiyonel adı İçeriği Derin çekirdekler Fonksiyon Paleocerebellum Spinocerebellum Lobus ant.(Çoğu), Vermis, Paravermal zon Nuc.interpositii (Nuc. globosus & nuc. emboliformis) Postür ve kas tonusunu kontrol eder. Sterotipik bir aktivite sırasında gövde ve ekstremitelerin kas aktivitesini koordine eder. Neocerebellum Cerebrocerebellum Pontocerebellum Hemisferlerin lateral kısımları Nuc.dentatus Hızlı, ince, stereotipik olmayan (yeti isteyen) hareketlerin planlanması, koordinasyonu ve uygulanması Archicerebellum Vestibulocerebellum Lobus flocculonodularis Nuc.fastigii Denge & Postür idamesi Baş ve göz hareketlerinin koordinasyonu