Цистерны мозга: разновидности, локализация и функции

Известно, что человек получает до 85% информации об окружающей среде благодаря зрению, и только остальные 15% – это слух и прочие чувства. Затылочная доля – это зона, отвечающая за высшую обработку зрительных сигналов. Благодаря ей здоровое человечество способно не только различать окружающие предметы среды по их визуальным характеристикам, но и созерцать творения художников, творить самим. Мы можем улавливать настроение других людей, наблюдая за изменением их мимики, наслаждаться красотой заката, и, наконец, выбирать пищу по любимому цвету.

• Расположение
• Функции
• Какие поля входят
• Симптомы поражения

Общая информация о цистернах головного мозга

Мозговые оболочки имеют трехслойную структуру:

• твердый, который расположен непосредственно возле черепных костей;
• паутинный;
• мягкий, который устилает головной мозг.

Рассмотрим каждый из слоев детальнее:

1. В структуре твердой оболочки имеются небольшие отростки, которые предназначены для разделения разных отделов мозга. Этот слой плотно прилегает к черепу. Самым большим отростком считается тот, который разделяет человеческий мозг на два равных полушария, внешне он напоминает полумесяц. Наверху твердого слоя располагается специальная диафрагма, она защищает головной мозг от внешних повреждений.
2. После твердого слоя идет паутинный (арахноидальный). Он очень тонкий, но в это же время обеспечивает достаточную прочность. Одновременно соединяется с твердой и мягкой оболочкой. Данный слой является промежуточным.
3. Мягкая оболочка или как ее еще называют мягкий листок, обволакивает сам мозг.

Между мягким и паутинным слоем существует субарахноидальная полость, в которой происходит циркуляция спинномозговой жидкости. В пространствах между извилинами мозга находится ликвор.

Цистерны — это структуры, которые образуются из углублений над межпаутинным пространством.

Какие поля входят

В затылочной доле коры головного мозга находится:

• 17 поле – скопление серого вещества зрительного анализатора. Это поле является первичной зоной. Состоит 300 миллионов нервных клеток.
• 18 поле. Также является ядерным скоплением визуального анализатора. По Бродману это поле выполняет функцию восприятия письменной речи и является более сложной вторичной зоной.
• 19 поле. Такое поле берет участие в оценивании значения увиденного.
• 39 поле. Однако эта мозговая площадка принадлежит затылочной области не вполне. Данное поле расположено на границе между теменной, височной и затылочной доли. Здесь располагается ангулярная извилина, и в перечень ее задач входит интеграция зрительной, слуховой и общей чувствительности информации.

Виды цистерн, их характеристики, за что отвечают

Рассмотрим основные виды цистерн:

• самой большой принято считать ту, которая располагается между мозжечком и продолговатым мозгом, она носит название большой затылочной;
• межножковая заполняет область между отростками среднего мозга;
• зрительную хиазму окружает Cisterna chiasmatis, котрая проходит по ее фронтальным частям;
• обводная размещается в пространстве между верхней частью мозжечка и окципитальных долей;
• препонтинная размещается между межножковой и мозжечково-мозговой. Находится на границе субпаутинной области в спинном мозгу;
• базальные цистерны включают в себя межножковую и перекрестную, образуют пятиугольник;
• обводная цистерна находится на границе межножковой, хвостовой и четверохолмной (задняя часть), имеет нечеткую форму;
• четверохолмная цистерна находится в области мозолистого тела и мозжечка. В своей структуре имеет арханоидальные кистозные образования, которые вызывают нарушение функций черепно-мозговых нервных окончаний и давления внутри черепа;
• верхняя мозжечковая цистерна покрывает верх и перед мозжечка;
• цистерна боковой ямки размещается в латеральной области большого мозга.

Нужно отметить, что цистерны в основном располагаются спереди головного мозга. Они связаны между собой отверстиями Манаджи и Лушки, пространственные отверстия полностью наполнены ликвором.

Если рассматривать паутинный слой на примере детского организма, то можно сказать, что он имеет более нежную структуру.

У новорожденных деток объем межпаутинной области очень большой, она уменьшается по мере роста ребенка.

Изменения в затылочной доли при шизофрении

Известно, что затылочная доля связана со зрением. Эта треугольная часть мозга расположена позади теменной доли. Медиальная граница затылочной доли ограничена теменно -затылочной бороздой. Латеральная сторона очерчена воображаемой линией, известной, как теменно — височная латеральная линия ( PO sulcus to the pre-occipital notch, parieto-temporal lateral line). Нижняя тенториальная поверхность очерчивается линией, соединяющей затылочную борозду с началом борозды PO ( теменно — затылочной ). Три поля Бродмана ( поля: 17, 18 и 19) также расположены в затылочной доле. На ее медиальной поверхности есть cuneus, извилина, расположенная между бороздой calcarine и PO sulcus. Лингвальная извилина отмечается на тенториальной поверхности затылочной доли (ниже по сравнению с бороздой calcarine); эта лингвальная извилина отделена от фузиформной извилины коллатеральной бороздкой. Фузиформная извилина очерчена латерально затылочно-височной бороздой.

Обнаружено положительная корреляция между лобной, височной, затылочной областями и эффективным решением тестов на коэффициент вербального интеллекта (IQ), устное обучение и различные исполнительные функции. Диагностическая синергия наблюдалась для альянса между вербальным IQ и правым височно-затылочным соединением и левой средней затылочной извилиной. В другом исследовании показано при этом увеличение активации в левой средней и верхней затылочной доле.

Затылочная эпилепсия не так распространена, как другие виды эпилепсии. Она широко известна среди клиницистов главным образом из-за ее редкости распространения (около 1,2-2,6% случаев среди всех случаев эпилепсии). Отличительными признаками затылочных припадков являются зрительные галлюцинации, однако они не присутствуют в каждом случае затылочной эпилепсии. Галлюцинации обычно инициируются в поле зрения контралатеральном к пораженной зрительной коре, а затем распространяются для охвата всего поля зрения. Преходящие визуальные симптомы, которые могут быть часто наблюдаемыми продуктивными симптомами (например, фосфены и вспышки), такжк, как и негативные симптомы, такие как амавроз, гемианопия и скотома, обычно описываются здесь пациентами. Статичные или мобильные вспышки, которые являются продуктивными симптомами, можно рассматривать как отличительную особенность вовлечения в патологический процесс затылочной доли. Визуальные галлюцинации становятся яркими и сложными, если имеет место вовлеченность патологического процесса в затылочно-височную кору, при этом наблюдаются галлюцинации со сценами различной сложности.

По сравнению с инфарктами других областей мозга, инфаркты затылочной доли различаются по этиологии, факторам риска и прогнозу. Пациенты с инфарктами затылочной доли, как правило, не имеют других неврологических симптомов, кроме потери зрения в определенном поле, и отличаются относительно легким течением, чем инфаркты у пациенов с многочисленными инфарктами или инфарктами в других областях головного мозга.

Пациенты с глубоким двусторонним затылочным повреждением жалуются на полную потерю сна. Более того, «минимальное распространенное поражение» ( ‘minimal lesion extension,’) , которое является обязательным ( облигатным ) для синдрома Шарко-Вилбранда ( Charcot-Wilbrand Syndrome — CWS), может быть представлено здесь при глубоком двустороннем повреждением затылочной доли в правой нижней лингвальной извилине. CWS может представлять собой дискретный и изолированный нейропсихологический симптом глубокого повреждения затылочных долей и может возникать даже в отсутствие фиксируемых аберраций сна REM и других профявлений когнитивного дефицита.

В контексте социального восприятия визуальная социальная информация проходит через вентральный поток во время первоначальной визуальной обработки, а затем направляется в такие области, как префронтальная кора, когда необходима когнитивная обработка более высокого порядка. Визуальная обработка лица происходит в вентральном тракте ( потоке), а положение активации зависит от задачи, указывая на иерархическое расположение вентрального потока. Таламус может включаться в визуальную обработку лица, вместе с височно-затылочной корой, фузиформной, пара цингулярной извилинами и лингвальной извилиной, в то время как стимулы лица и тела также активируют верхнюю височную борозду и среднюю затылочную извилину. Вентральный поток также может быть связан с восприятием эмоциональных раздражителей, благодаря значительной связи с миндалинами. Таким образом, первоначальная визуальная обработка, эмоциональная и социальная информация обрабатывается в вентральном потоке в сочетании с таламусом, височными и затылочными долями.

Мало что известно об ассоциации шизофрении с поражением затылочной доли. Однако, ассоциация зрительных галлюцинаций с повреждением затылочной доли при шизофрении не вызывает соменения. Все же остается открытыми вопросами : усиливаются ли зрительные галлюцинации в том случае, если затылочная доля повреждена достаточно сильно; вовлечена ли в патологический процесс вся затылочная доля при шизофрению или какая-то ее часть; если в патогенезе шизофрении задействованы все доли или структуры мозга, то какова последовательность повреждений (затылочная доля повреждена ранее других долей или после их первоначального поражения ), можем ли мы предотвратить вовлечение затылочной доли в патологический процесс шизофрении или нет?

У пациентов с шизофренией наблюдалось уменьшение фракционной анизотропии внешнего белого белого вещества, рассеянного поперечно в каждом полушарии, особенно в левых височных и двусторонне в затылочных долях по сравнению с контрольными субъектами ( фракционная анизотропия различаются в зависимости от родства с пациентом как в полушариях, так и в затылочной и височной областях).

Существует достаточно доказательств, подтверждающих представление об уменьшении общего объема затылочной доли у пациентов с шизофренией. Краниальная асимметрия способна предсказать увеличение префронтальной маркировки у пациентов с шизофренией. Сравнение параметров микроструктурной диффузии относительно всей мозговой воксельной карте между шизофренией в ее дефицитарном (SZD) и не-дефицитарном подтипах (SZND) указывало на то, что радиальная диффузность была выше у левого форцепса у пациентов с SZD, в левой внутренней капсуле пациентов с SZND и в правом нижнем фронто — окципитальном фасцикуле во всей группе шизофрении. Средняя диффузность была увеличена от здорового контроля до пациентов с SZD и SZND в правой затылочной доле.

Длительная существование нелеченного психоза было связано с уменьшением объема серого височного и затылочно-височного серого вещества у больных с впервые лечившейся шизофренией. Также установлено, что у пациентов с шизофренией наблюдается значительно более низкая фракционная анизотропия в височном (верхнем височном и пара фунгиформном) и затылочном (верхнем и среднем затылочном) белом веществе по сравнению с пациентами с биполярным расстройством и здоровыми добровольцами. У некоторых больных шизофренией, отмечается увеличение плотности серого вещества в левой доле затылочной доле и базальных ганглиях. Некоторые авторы исследовали роль DTI белого вещества на ранней стадии шизофрении. Они обнаружили заметное снижение региональных значений функциональной анизотропии белого вещества в правой передней и правой средней частях затылочной доле.

У больных, страдающих шизофренией, уменьшается активность в средней затылочной извилине во время принятия решений. Существуют умеренные доказательства того , что снижение функциональной активности в правой лингвальной извилине во время кодирования эпизодической памяти и снижение активации фузиформной извилины отмечается при восстановлении эпизодической памяти у пациентов, страдающих шизофренией, по сравнению с контрольными группами.

Пациенты с шизофренией при визуализации их мозга демонстрируют снижение активации во время решения задач на обработку эмоций в лентиформной, фузиформной, средней окципитальной извилинах. Во время решения однозначных эмоциональных задач у пациентов с шизофренией наблюдается снижение активации в фузиформной извилине, а скрытая эмоция связана с уменьшением объема активности средней затылочной извилине. Также отмечаласьпри последующей активация памяти, активация в затылочном полюсе, латеральной затылочной коре, левой нижней височной извилине и фузиформной коре.

Патология теменно — затылочной и теменной области также выявлялись при шизофрении. При обработке задач на значения-аверсивных изображений по отношению к нейтральным изображениям, семейная группа риска продемонстрировали меньшую активацию передней части поясной извилины, с уменьшенным активности нижних префронтальной и затылочной части головного мозга. Снижение связей между цепочками нейронов (сцепления) было наиболее заметно между лобно-париетальными корковыми областями и подкорковыми структурами, а также между лобной и затылочной областями. Более того, усиленная связь была обнаружена между лимбической и фронтальной областями, а также для височно-затылочной связи.

Исследование, проведенное с помощью картографической статистики показало, что выраженность бреда связана с плотностью в орбитофронтальной коре (поле Бродмана 11/47). С другой стороны, бред, плоский аффект и несоответствие асоциального поведения с ситуацией были связаны с уменьшением плотности коры в дорсолатеральной префронтальной области. Hoptman et al., ( 2012) изучали функциональную связность между гомотопическими точками в головном мозге, используя гомосептическую связность воксель-зеркало (VMHC). Они провели исследование VMHC по данным fMRI В состоянии покоя и обнаружили заметные сокращения VMHC у пациентов в затылочной доле, таламусе и мозжечке.

У больных с ранним началом шизофрении было обнаружено атипичное снижение связи дорсолатеральной префронтальной коры с переднем цингулярном кортексом , нижней теменной долькой и средней затылочной извилиной. Fujimoto T et.al. ( 2012) провели исследование пациентов с шизофренией, собрав некоторые изображения в функциональной карте связанной с событиями дезинхронизации (ERD) и синхронизации (ERS) в диапазонах тета, нижнем альфа (8-10 Гц), верхнем альфа (10-13 Гц) и бета. Изменения ERD / ERS были отмечены в левом височном поле и средней линии фронтальной и передней коры головного мозга в тета-ERS, затылочной доле в альфа-ERS и правой височно-лобной — париетальной, средней линии фронтальной и передней коры головного мозга в бета-ERD.

Изучались волны дельты во время сна в двусторонних лобных, центральных, теменных и затылочных областях мозга. Было отмечено, что у пациентов с шизофренией наблюдалось более низкие показатели общего количества дельта-волн во время ночного сна.

Анализ психофизиологического взаимодействия дорзальной передней цингулярной коре показал, что активность в затылочной коре связана с плохим социальным изменением и нарушением социального познания ( Taylor S., et.al., 2011). Кроме того, fMRI показала три сети мозга, в которых имели место разрывы связей между нейронами у детей и подростков с шизофренией. Эти сети ( networks) включали переднюю цингулярную и височные доли, мозжечок с подкорковыми областями и затылочную долю и мозжечок. Пациенты с ранним дебютом шизофрении проявляли аномальную функциональную связность в сетях, касающихся трактов ( потоков )височной доли, лимбической области , мозжечка при ранней визуальной обработке. Кроме того, было обнаружено, что измененная префронто-гиппокампальная и парието-затылочная связь связана с позитивными симптомами шизофрении, что может иметь значение при анализе патофизиологии этих симптомов.

Пациенты, страдающие шизофренией, демонстрируют удивительно высокую плотность функционального связывания состояний (rsFCD) в двустороннем стриатуме и гиппокампе и значительно меньшее rsFCD в правой затылочной коре и двусторонней сенсомоторной коре. Уменьшается связь между левой нижней лобной извилиной с двусторонней затылочной корой у пациентов с шизофренией.

Уровни N-ацетиласпартата в соотношение с креатинином (NAA / Cr) , в левых базальных ганглиях и теменно-затылочной доле , было значительно ниже у пациентов с первым эпизод психоза шизофрении, чем у контрольных субъектов. Про — оксидантная ксантин — оксидаза (XO), которая, как установлено, играет неотъемлемую роль в метаболизме пурина / аденозина, снижает активность свою (XO) в затылочной коре и таламусе пациентов с психозом.

Итак, у пациентов с шизофренией наблюдаются структурные изменения (CT, МRI) в затылочной доле, а некоторые исследования показывают и функциональные изменения (fMRI, PET) вэтом регионе. С другой стороны, у некоторых пациентов наблюдаются метаболические изменения в затылочной доле. Умеренное доказательство качества (из-за большого размера выборки и отсутствия согласованности и точности) показало, что целостность белого вещества снижается в затылочной коре по сравнению со здоровыми индивидуумами, показания от умеренного до низкого качества (непоследовательные, неточные) показывают, что существует более высокая частота аномальная (обратная) асимметрия в затылочной доле при шизофрении по сравнению с контролем. Прогрессивные изменения объема серого вещества сообщались при продольном сканировании МРТ. Значительно большие сокращения сообщалось со временем при шизофрении по сравнению с контролем (затылочное серое вещество: 69,9%, а затылочное белое вещество — 45,9%).

Во время решения задач на исполнительное функционирование, больные шизофренией демонстрируют снижение активности в средней затылочной извилине.

Не вызывает сомнения , что затылочная доля связана с шизофренией, а аномалии затылочной доли могут быть важны для шизофрении и связанных с ней расстройств. Структурные нарушения мозга в теменной доле были обнаружены при исследованиях изображений при дебютах шизофрении в детском возрасте, предполагают, что аномалии серого вещества начинаются в теменных и затылочных долях и продолжают свою патологическую динамическую «волну» к фронтальной коре.

В мозге пациентов с шизофренией нет значительных метаболических изменений. Характер и сроки патологических процессов, лежащих в основе структурных, функциональных и метаболических изменений шизофрении, остаются неясными. Таким образом, структурные изменения в затылочной доле могут возникать на ранней стадии болезни и указывать на генетические влияния, которые еще предстоит определить. Нарушения в нейронных связей в цепях нейронов и трактов волокон , направляющихся к затылочной доле связаны с шизофренией и могут указывать на генетическую предрасположенность к этому психическому расстройству. В исследовании после смерти больных шизофренией Selemon et al. ( 1995) показали аномально высокую плотность нейронов в префронтальной и затылочной коре. Раньше смерть нейронных клеток объяснялась причиной уменьшения объема коры серого вещества. Однако, Selemon L, Goldman-Rakic ​​P. ( 1997) связывают увеличение плотности клеток, в контексте уменьшенного объема, с потерей нейтрофилов или взаимосвязей между нейронами, что может быть результатом «чрезмерной обрезки» их отростков ( эксцессивного прунинга).

Важность правильного образования и движения ликвора для работы мозга

У здорового человека круговорот спинномозговой жидкости (ликвора) происходит непрерывно. Она находится не только в цистернах мозга, но и в его центральных полостях. Эти отделы носят название мозговые желудочки. Существует несколько разновидностей:

• боковые;
• третий и четвертый (соединены между собой сильвиевым акведуком).

Важно отметить, что именно четвертый желудочек напрямую связан со спинным мозгом человека. Спинномозговая жидкость выполняет такие функции:

• омывает внешнюю поверхность коркового вещества;
• циркулирует в мозговых желудочках;
• проникает в глубину мозговой ткани через полости вокруг сосудов.

Эти участки являются не только основным участком циркуляции ликвора, но и ее хранилищем. Сама по себе спинномозговая жидкость начинает свое образование в местах соединения кровеносных сосудов желудочков. Это небольшие отростки, которые имеют бархатистую поверхность и располагаются непосредственно на стенках желудочков. Существует неразрывная связь между цистерной и полостью вокруг нее. При использовании специальных щелей происходит взаимодействие главной цистерны с четвертым желудочком мозга. Таким образом, синтезируется ликвор, который через эти щели транспортируется в субарахноидальную область.

Среди особенностей движения спинномозговой жидкости выделяют:

• движение в разные стороны;
• циркуляция происходит в медленном режиме;
• на нее оказывают влияние мозговая пульсация, дыхательные движения;
• основное количество ликвора попадает в венозное русло, остаток -в лимфатическую систему;
• напрямую принимает участие в процессах обмена веществ между мозговыми тканями и органами.

Возложенные функции

Функции затылочной доли головного мозга связаны с анализом, восприятием и контейнированием (хранением) зрительной информации. Зрительный тракт состоит из нескольких пунктов:

• Глаз с его сетчаткой. Этот парный орган является лишь механической составляющей зрения, выполняя оптическую функцию.
• Зрительные нервы, по которым, непосредственно, идут электрические импульсы с определенной частотой и несущие определенную информацию.
• Первичные центры, представленные зрительным бугром и четверохолмием.
• Подкорковые и корковые центры. Все вышеперечисленные структуры выступают в качестве пунктов элементарного восприятия и доставки информации. Зрительная кора, в отличие от тех, играет роль высшего анализатора, то есть она обрабатывает полученные нервные импульсы в психические визуальные образы.

Примечательно то, что сетчатка глаза воспринимает набор световых волн, каждая из которых имеет длину, и состоят из квантов электромагнитного излучения. Но кора, эволюционируя миллионы лет, «научилась» работать с такими сигналами и превращать их в нечто большее, чем набор энергии и импульсов. Благодаря этому люди имеют картину окружающей среды и мира. Благодаря этой коре мы видим элементы вселенной так, как они представляются.

Зрительная кора, располагаясь на обоих полушариях затылочной доли, обеспечивает бинокулярное зрение – мир представляется человеческому глазу объемным.

Мозг человека – многофункциональная структура, как и каждая область его коры – поэтому затылочная доля головного мозга в стандартном функциональном состоянии берет незначительное участие в обработке слуховых и тактильных сигналов. В условиях повреждения соседних областей, степень участия в анализе сигналов возрастает.

Зрительная кора, называющаяся ассоциативной областью, постоянно взаимодействует с другими структурами мозга, формируя полноценную картину мира. Затылочная доля имеет прочные связи с лимбической системой (особенно с гиппокампом), теменной и височной долей. Так, тот или иной визуальный образ может сопровождаться негативными эмоциями, или наоборот: давнее визуальное воспоминание вызывает позитивные чувства.

Затылочная доля, кроме одномоментного анализа сигналов, также играет роль контейнера информации. Однако объем таких сведений незначителен, и большая часть данных об окружающей среде хранится в гиппокампе.

Затылочная кора прочно ассоциируется с теорий интеграции признаков, суть которой заключается в том, что корковыми аналитическими центрами отдельные свойства объекта (цвет) обрабатываются как отдельно, изолированно, так и параллельно.

Подведя краткий итог можно ответить на вопрос о том, за что отвечает затылочная доля:

• обработка зрительной информации и интеграция ее в общее отношение к миру;
• хранение визуальной информации;
• взаимодействие с другими областями конечного мозга и частично правопреемство их функций;
• бинокулярное восприятие окружающего.

Симптомы деформации

Основными признаками изменения размеров цистерн считаются: головная боль, тошнота, ухудшение зрения. По мере прогрессирования симптомов развивается серьезные осложнения.

При накоплении большого объема жидкости пациенту ставят диагноз гидроцефалии. Она бывает двух видов:

• внутренняя (ликвор накапливается в мозговых желудочках);
• внешняя (накопление наблюдается в субпаутинной области).

К основным симптомам прибавляются утренние отеки под глазами. В таком случае требуется неотложный осмотр врач для постановки точного диагноза. Во время беременности для исключения нарушений развития головного мозга у ребенка проводят обязательное ультразвуковое обследование в первом триместре.

Лечение заболеваний связанных с деформациями

При раннем выявлении деформационных процессов проводится медикаментозная терапия. Если количество скопившейся жидкости очень большое, то пациенту может потребоваться срочное хирургическое вмешательство. Для этого в черепе пациента делается небольшое отверстие, в которое помещается трубочка. С ее помощью откачивается лишняя жидкость. Сегодня становится все более популярным методом нейроэндоскопии, который проводится без применения дополнительных выводящих трубок и не причиняет вред пациенту.

Последствия заболевания

При хронической гидроцефалии больной состоит на учете у невролога и регулярно сдает необходимые анализы. Если лечение не начать вовремя, то гидроцефалия приводит к инвалидности у ребенка. Он затормаживается в развитии, плохо разговаривает, могут нарушаться функции зрения. При своевременной терапии врачи отмечают высокий процент выздоровляемости. Если деформации в цистернах мозга диагностируют во время внутриутробного развития, то, скорее всего такой ребенок родится неполноценным.

Профилактика нарушений

Большинство нарушений в развитии головного мозга случается именно во время развития плода. Нужно придерживаться следующих рекомендаций:

• стараться избегать инфекционных заболеваний, особенно в первом триместре беременности;
• с осторожностью принимать лекарства.

Для профилактики развития гидроцефалии у детей необходимо избегать черепно-мозговых травм и инфекционных заболеваний органов нервной системы, так как именно эти факторы считаются провоцирующими в развитии гидроцефалии.
Для поддержания жизнеспособности пациента с деформациями цистерн врачи назначают медикаменты и регулярные обследования. При подозрении на ухудшение состояния проводится срочное хирургическое вмешательство.

Расположение

Затылочной долей считается та область конечного мозга, которая располагается позади височной и теменной доли. В затылочной доле коры головного мозга расположен центральный отдел анализатора, а именно: зрительный. Эта область мозга включает в себя непостоянные боковые затылочные борозды, которые разграничивают верхнюю и нижнюю затылочную извилину. Внутри этой области располагается шпорная борозда.