Прогресс, достигнутый в последнее время в понимании сложных механизмов функционирования базальных ганглиев, их роли в регуляции двигательных функций и развитии двигательных нарушений, во многом связан с изучением их нейротрансмиттерной организации. В настоящее время установлено, что функциональная активность стриатума, считающегося основным интеграционным центром базальных ганглиев, определяется сложным взаимодействием различных нейротрансмиттерных систем (Бархатова В.П., 1988; Hassler R., 1979; Hassler R. et al., 1980; Mc Geer E.G. et al., 1984; Di Chiara G. et al., 1994; Gerfen C.R., 1995; Parent A., Hazrati L.N., 1995).

Нейротрансмиттером самой большой афферентной системы, через которую в стриатум поступает импульсация от коры больших полушарий, является глутамат (глутаминовая кислота). Глутамат — основной возбуждающий трансмиттер в ЦНС. В настоящее время установлено, что глутамат, аспартат и другие близкие по строению аминокислоты осуществляют передачу возбуждения в 40% всех синапсов головного и спинного мозга, причем взаимодействие этих возбуждающих нейротрансмиттеров со специфическими мембранными рецепторами ответственно за осуществление многих важнейших когнитивных, двигательных и чувствительных функций.

Источником большинства кортикостриарных глутаматергических проекций являются моторные и сенсорные зоны коры, небольшое число волокон следует и от зрительных зон коры. Корковые проекции к стриатуму начинаются от разных типов клеток, расположенных в У, У1 и супрагранулярном слоях коры. Каждая область коры иннервирует определенную часть стриатума, при этом зоны стриатума, связанные с различными областями коры, перекрываются лишь в очень небольшой степени.

Показано, что моторные и сенсорные области коры проецируются преимущественно на скорлупу, а префронтальные области — на хвостатое ядро. На основании этого сделан вывод о различном влиянии скорлупы и хвостатого ядра на двигательные функции, при этом основным экстрапирамидным двигательным центром считается скорлупа.

Аксонтранспортные методы позволили установить более точную локализацию различных кортикостриарных проекций. Показано, что проекции прелимбической области коры располагаются в участках, содержащих большое количество опиатных рецепторов и распространенных по всему стриатуму, что обеспечивает возможность широкого взаимодействия афферентации от прелимбических отделов и других структур мозга. Важно подчеркнуть, что треть всех опиатных рецепторов стриатума локализуется пресинаптически на терминалях восходящих нигростриарных дофаминергических волокон.

Характер информации, поступающей в стриатум из прелимбической области коры, в настоящее время не установлен. Предполагается ее участие в центральных механизмах мотивации.

Кортикостриарные волокна, как и другие афферентные системы, образуют синапсы в основном на проекционных шиловидных нейронах стриатума. На этих клетках были обнаружены различные типы глутаматных рецепторов. Предполагается, что дифференцированная активация рецепторов при высвобождении глутамата из терминалей кортикостриарных волокон, регулируемом пресинаптическими глутаматными и иными рецепторами, лежит в основе синаптической пластичности, имеющей значение как в процессах двигательного обучения, так и в развитии двигательных нарушений при таких экстрапирамидных заболеваниях, как болезнь Паркинсона или хорея Гентингтона.

Результаты экспериментальных исследований последних лет свидетельствуют о роли в патогенезе нейродегенеративных заболеваний изменений функциональной активности метаботропных глутаматных рецепторов, которые связаны с G-белками и контролируют активность мембранных энзимов и ионных каналов. Показано, что определенные популяции этих рецепторов могут стимулировать (1-я группа рецепторов) или тормозить (2-я и 3-я группы) дегенеративные изменения нервной ткани.

Так, агонисты 2-й группы и антагонисты 1-й группы метаботропных глутаматных рецепторов защищали стриарные нейроны от дегенеративных изменений, вызванных квинолиновой кислотой, что является экспериментальной моделью хореи Гентингтона, а также блокировали эксцитотоксические механизмы повреждения дофаминергических нейронов черной субстанции при экспериментальном паркинсонизме. В связи с этим создание селективных агонистов и антагонистов различных метаботропных глутаматных рецепторов, не оказывающих значительного действия на возбуждающую синаптическую трансмиссию, следует считать перспективным направлением в лечении экстрапирамидных нейродегенеративных заболеваний.

Важное значение в механизмах функционирования базальных ганглиев и развитии двигательных нарушений придается в настоящее время субталамическому ядру, которое является единственной областью базальных ганглиев, содержащей возбуждающие проекционные нейроны. Глутаматергические проекции субталамического ядра идут к внутреннему и наружному сегментам бледного шара и черной субстанции. Идентифицированы прямые возбуждающие проекции к субталамическому ядру и черной субстанции от коры больших полушарий.

В последние годы накоплено достаточное количество данных, свидетельствующих о том, что эксцитотоксичность, связанная с избыточной стимуляцией глутаматных рецепторов, является важным механизмом прогрессирующей дегенерации дофаминергических нейронов черной субстанции при болезни Паркинсона.

- Читать далее "Таламостриарные проекции. Нигростриарный дофаминергический путь."