Середній мозок (mesencephalon)

Від | 23.02.2025

Середній мозок (лат. mesencephalon) — це одна з трьох первинних частин головного мозку, що формуються на ранніх стадіях ембріонального розвитку нервової трубки (поряд із переднім і заднім мозком). У зрілому стані він є найменшою за розміром частиною мозку, але відіграє ключову роль у регуляції рухів, обробці сенсорної інформації та підтримці базових функцій. Середній мозок розташований між проміжним мозком (diencephalon) зверху та мостом (pons) знизу. Розглянемо його докладно.


Анатомія

Середній мозок складається з кількох основних структур, які поділяються на передню (вентральну) і задню (дорсальну) частини:

1. Покришка (tegmentum):

  • Розташована вентрально (спереду).
  • Містить ядра черепних нервів і ретикулярну формацію.
  • Основні структури:
    • Червоне ядро (nucleus ruber): Координує рухи, особливо верхніх кінцівок.
    • Ядра черепних нервів:
    • III (окоруховий нерв): Рухи очей, звуження зіниці.
    • IV (блоковий нерв): Рухи очного яблука (верхній косий м’яз).
    • Ретикулярна формація: Регулює тонус м’язів, увагу, сон.

2. Покрівля (tectum):

  • Розташована дорсально (ззаду).
  • Містить чотиригорбкове тіло (corpora quadrigemina):
    • Верхні горбки: Обробка зорових рефлексів (наприклад, рух очей на світло).
    • Нижні горбки: Обробка слухових рефлексів (реакція на звук).
  • Зв’язані з таламусом і корою для інтеграції сенсорних сигналів.

3. Ніжки мозку (cerebral peduncles):

  • Вентральні пучки білої речовини.
  • Містять:
    • Кортикоспінальні тракти: Низхідні шляхи для довільних рухів.
    • Кортикопонтінні тракти: Зв’язок із мостом і мозочком.

4. Чорна речовина (substantia nigra):

  • Розташована на межі покришки й ніжок.
  • Поділяється на:
    • Компактну частину (pars compacta): Виробляє дофамін, модулює базальні ганглії.
    • Сітчасту частину (pars reticulata): Вихідний сигнал до таламуса, гальмівна роль (GABA).
  • Важлива для координації рухів.

5. Мозковий водопровід (cerebral aqueduct):

  • Вузький канал у центрі середнього мозку.
  • З’єднує третій шлуночок (проміжний мозок) із четвертим (задній мозок).
  • Циркуляція спинномозкової рідини.

Функції

Середній мозок виконує як моторні, так і сенсорні завдання:

1. Рухи:

  • Довільні рухи: Ніжки мозку передають сигнали від кори до спинного мозку й мозочка.
  • Рефлекторні рухи: Червоне ядро координує тонус і пози (особливо в тварин).
  • Очні рухи: Ядра III і IV нервів контролюють рухи очей і зіниць.

2. Сенсорна обробка:

  • Зір: Верхні горбки реагують на зорові стимули (наприклад, рефлекс повороту голови).
  • Слух: Нижні горбки обробляють звуки (рефлекс насторожування).

3. Регуляція:

  • Ретикулярна формація впливає на рівень свідомості, сон, серцебиття.
  • Чорна речовина модулює рухи через дофамін.

4. Провідність:

  • З’єднує вищі (кора, таламус) і нижчі (мозочок, спинний мозок) структури.

Нейротрансмітери

  • Дофамін: Чорна речовина (pars compacta) — основне джерело для базальних гангліїв.
  • GABA: У сітчастій частині чорної речовини й покришці для гальмування.
  • Глутамат: У сенсорних і моторних шляхах.
  • Ацетилхолін: У ядрах черепних нервів.

Зв’язки

  • З переднім мозком: Таламус отримує сигнали від чорної речовини й покрівлі.
  • З заднім мозком: Мозочок координується через ніжки й червоне ядро.
  • Зі спинним мозком: Низхідні тракти через ніжки мозку.

Патології

1. Хвороба Паркінсона:

  • Дегенерація чорної речовини → дефіцит дофаміну → тремор, скутість.

2. Інсульт:

  • Ураження ніжок мозку → параліч (геміпарез), порушення рухів очей.

3. Гідроцефалія:

  • Закупорка мозкового водопроводу → накопичення рідини → тиск на мозок.

4. Синдром Вебера:

  • Пошкодження ніжок і III нерва → параліч на протилежному боці й ока на ураженому.

5. Травми:

  • Пошкодження покрівлі → порушення рефлексів зору й слуху.

Еволюція

  • Середній мозок добре розвинений у нижчих хребетних (риби, рептилії), де покрівля (tectum) є головним центром обробки зору й слуху.
  • У ссавців його роль зменшується на користь кори, але він зберігає базові функції.
  • Чорна речовина й дофамінові шляхи стають важливішими у вищих ссавців для складних рухів.

Цікаві факти

  • Середній мозок — найкоротший сегмент мозкового стовбура (близько 2 см у людини).
  • У птахів верхні горбки (оптичний тектум) значно більші, бо зір — їхнє основне чуття.
  • Мозковий водопровід — найвужче місце в системі шлуночків, тому часто блокується.

Середній мозок — це “перехрестя” між вищими й нижчими структурами, яке забезпечує базову координацію рухів і рефлексів.