Stigande aktiverande retikulära system: egenskaper och funktioner

Den retikulära formationen är ett hjärnsystem som är involverat i många funktioner, alla viktiga för vår överlevnad och väl fungerande.

Den är sammansatt av två delsystem, varav ett är det stigande aktiverande gittersystemet, en flerkärnig krets som är involverat i vakenhet, uppmärksamhet och sömn-vakna förändringar.

Denna fascinerande uppsättning kärnor är den som ansvarar för vår uppmärksamhet och i själva verket är det ett av de områden som aktiveras just nu när vi läser den här artikeln. Låt oss ta reda på mer om ett så intressant system.

• Relaterad artikel: "Delar av den mänskliga hjärnan (och funktioner)"

Vad är det stigande aktiverande gittersystemet?

Det ascendens retikulära aktiverande systemet eller ARAS, helt enkelt känt som det ascendens retikulära aktiverande systemet eller ARAS, är en av de två huvudsubenheterna i den retikulära formationen.

Den retikulära formationen består av en serie sammankopplade kärnor som finns i hela hjärnstammen. RAAS finns tillsammans med det andra delsystemet, som är de nedåtgående vägarna som går till ryggmärgen, via retikulospinala kanalerna.

Det stigande aktiverande retikulära systemet är en grundläggande del av ryggradsdjurens nervsystem, eftersom är ansvarig för regleringen av vakenhet och sömn-vaken övergångar. Denna struktur består mestadels av kärnor i thalamus och ett betydande antal kärnor hjärnan dopaminerga, noradrenerga, serotonerga, histaminerga, kolinerga och glutamatergisk.

Struktur och delar

Det uppåtstigande aktiverande retikulära systemet består av flera kretsar som förbinder den dorsala delen av den bakre mellanhjärnan (mellanhjärnan) och den främre delen av hjärnstammen eller Varolian bridge. Dessa kretsar är riktade mot hjärnbarken med hjälp av olika vägar som skjuter ut genom thalamus och hypotalamus.

Som helhet är RAAS sammansatt av mer än 20 kärnor på varje sida av den övre hjärnstammen, bron av Varolio, medulla och den bakre hypotalamus. Dessa neuroner frigör olika sändare, bland vilka vi kan hitta dopamin, noradrenalin, serotonin, histamin, acetylkolin och glutamat. Dessa neuroner utövar inflytande på kortikal nivå tack vare direkta och indirekta axonala projektioner genom länkar på talamusnivå.

Talamusvägen består huvudsakligen av kolinerga neuroner i pontine tegmentum, medan hypotalamusvägen huvudsakligen består av monoaminfrisättande neuroner. Dessa är: dopamin, noradrenalin, serotonin och histamin.

Som vi redan har diskuterat finns det också neuroner i det stigande aktiverande retikulära systemet som frigör glutamat. Dessa neuroner identifierades relativt nyligen och har kopplats till monoaminerga och kolinerga kärnor. Den glutamaterga komponenten av RAAS inkluderar en kärna i hypotalamus och flera i hjärnstammen.

Därefter ska vi gå in mer i detalj på vilka delar som är de som utgör var och en av kärnorna som är specialiserade på en annan typ av signalsubstans.

1. Dopaminkärnor

Vi har dopaminkärnor i det ventrala tegmentala området och i pars compacta av svart substans.

2. Noradrenerga kärnor

Bland de noradrenerga kärnorna har vi Locus coeruleus och noradrenerga kärnor i hjärnstammen.

3. Serotonerga kärnor

De serotonerga kärnorna är de dorsala och mediala raphe-kärnorna.

4. Histaminerg kärna

Den histaminerga kärnan är den tuberomamillära kärnan.

5. Kolinerga kärnor

Bland de kolinerga kärnor vi har de kolinerga kärnorna i framhjärnan och kärnorna i pontine tegmentum, särskilt de laterodorsal och pedunculopontine kärnorna.

6. Glutamaterga kärnor

På nivån av hjärnstammen har vi parabrachial kärna, precoeruleus och tegmental pedunculopontine nucleus. När det gäller talamusnivån har vi den supramamillära kärnan.

7. Thalamiska kärnor

I thalamus har vi den thalamus retikulära kärnan och den intralaminära kärnan, som inkluderar centromedianen.

Funktioner

Det stigande aktiverande gittersystemet är ett mycket viktigt nätverk av kärnor, eftersom dess funktioner är av avgörande betydelse för att kroppen ska förbli aktiv och vara medveten om hur det fungerar.

1. Medvetenhet

Medvetande, förstås i betydelsen vara medveten om tillståndet i sig själv, om dess existens, är en mänsklig förmåga och andra djurs förmåga på grund av driften av SRAA.

2. Reglering av sömn-vakna övergångar

Det stigande aktiverande retikulära systemet ansvarar för fysiologiska förändringar från djupsömn till vaket tillstånd, övergångar som är reversibla och nödvändiga för kroppen.

Den ventrolaterala preoptiska kärnan i hypotalamus hämmar de neurala kretsar som ansvarar för vakenhet. När samma kärna aktiveras får det drömtillståndet att inträffa.

Under sömntillståndet har neuronerna i RAAS en lägre avfyringshastighet, medan den är högre när den är vaken. För att komma in i djup sömn är det nödvändigt att det sker en minskning av den stigande afferenta aktiviteten som når cortex, något som uppstår på grund av undertryckandet av det uppåtgående retikulära systemet.

3. Uppmärksamhet

Det stigande aktiverande retikulära systemet är också involverat i övergångar från ett avslappnat och distraherat medvetandetillstånd till perioder av hög uppmärksamhet.

Detta uppstår på grund av ökat blodflöde i de regioner där kärnorna i detta delsystem finns, blodflöde som indikerar att det finns en ökning av neuronal aktivitet, i den retikulära bildningen av mellanhjärnan och de intralaminära kärnorna i talamus.

Klinisk signifikans

Genom att känna till funktionerna som vi just har sett, är det möjligt att förstå den stora betydelsen på en klinisk nivå som presenterar det stigande aktiverande retikulära systemet, speciellt när det finns massiva lesioner i systemet. Skador på denna uppsättning kärnor kan orsaka tillstånd av minskat medvetande, såsom koma eller hjärndöd, förutom absolut död.

När det gäller patologierna kan vi lyfta fram det SRAA påverkas främst av ålder. När vi åldras försämras denna uppsättning kärnor och dess neuronala aktivitet blir mer dysfunktionell. Bland de sjukdomar som påverkar detta system kan vi lyfta fram följande:

Narkolepsi

Narkolepsi kan uppstå på grund av lesioner i pedunculopontine och laterodorsala tegmentala kärnor. I dessa kärnor finns en nedreglering av aktiveringen av deras neuroner, förutom att producera en förlust av orexinpeptider, vilket orsakar den så karakteristiska sömnigheten under dagtid sjukdom.

• Du kanske är intresserad: "Narkolepsi: typer, orsaker, symtom och behandling"

Parkinsons sjukdom

Parkinsons sjukdom är ett medicinskt tillstånd som påverkar hjärnan, särskilt när det gäller dopaminproduktion.. Men även kolinerga kärnor påverkas. Det bör noteras att RAAS är ett av de system som tidigare skadats när sjukdomen uppträder.

Bibliografiska referenser:

• Young, G.B. (2014). Ascending Reticular Activating System (ARAS). 10.1016 / B978-0-12-385157-4.00311-0.
• Purves, Dale (2011). Neurovetenskap (5. red.). Sunderland, Mass.: Sinauer. pp. 390–395. ISBN 978-0-87893-695-3.
• Augustine JR (2016). "Kapitel 9: Den retikulära bildningen". Human neuroanatomy (2:a upplagan). John Wiley & Sons. pp. 141–153. ISBN 9781119073994. Arkiverad
• Mohan Kumar V, Mallick BN, Chhina GS, Singh B (oktober 1984). "Påverkan av stigande retikulärt aktiverande system på preoptisk neuronal aktivitet". Exp. Neurol. 86 (1): 40–52. doi: 10.1016 / 0014-4886 (84) 90065-7