基底神经节

# 基底神经节 (Basal Ganglia)

## 基本介绍

基底神经节（Basal Ganglia）是大脑内的一组功能复杂的神经核团，主要参与运动控制、认知功能、情感调节和习惯形成。基底神经节位于大脑的深部，周围有许多重要的神经通路相连。尽管传统上被认为主要参与运动功能，近年来的研究表明，它在情感和认知方面也起着关键作用。

## 起源

基底神经节的起源可以追溯到脊椎动物进化的早期阶段。随着脊椎动物脑结构的复杂化，基底神经节也相应进化，成为协调和调控运动的核心结构。它们在不同动物中的功能和复杂性有所不同，但在所有脊椎动物中都存在。

## 类型或分类

基底神经节包括几个主要的结构，主要分为以下几部分：

1. 纹状体（Striatum）：包括尾状核（Caudate Nucleus）和壳核（Putamen）。

2. 豆状核（Lentiform Nucleus）：包括壳核和苍白球（Globus Pallidus）。

3. 丘脑底核（Subthalamic Nucleus）。

4. 黑质（Substantia Nigra）：分为致密部（Pars Compacta）和网状部（Pars Reticulata）。

## 结构

基底神经节的结构复杂，包含多个不同的核团和纤维通路：

- 纹状体：主要由中型多棘神经元组成，接受来自大脑皮层和丘脑的输入信号。

- 苍白球：分为内部和外部两个部分，主要由GABA能神经元组成，发送抑制性信号。

- 黑质：致密部主要含有多巴胺能神经元，网状部主要含有GABA能神经元。

- 丘脑底核：主要由谷氨酸能神经元组成，发送兴奋性信号。

## 分布或定位

基底神经节位于大脑的深部，分布在大脑半球的底部区域。具体来说，纹状体位于大脑的中央区域，丘脑底核位于纹状体和黑质之间，黑质则位于中脑的下部区域。

## 相关信号通路

基底神经节通过两条主要通路调控运动：直接通路（Direct Pathway）和间接通路（Indirect Pathway）。这两条通路对运动的启动和抑制起着平衡作用。

- 直接通路：促进运动，通过纹状体到苍白球内部，再到丘脑，然后反馈到大脑皮层。

- 间接通路：抑制运动，通过纹状体到苍白球外部，再到丘脑底核，接着到苍白球内部，最后到丘脑。

## 作用和功能

基底神经节在多种功能中起重要作用，包括：

1. **运动控制**：调节运动的启动和终止，协调精细运动。

2. **认知功能**：参与决策、学习和记忆。

3

. **情感调节**：影响情感表达和调控情绪反应。

4. **习惯形成**：在重复行为和习惯的形成过程中起关键作用。

## 机制

基底神经节的作用机制主要通过复杂的神经回路实现，这些回路涉及兴奋性和抑制性神经元的相互作用。多巴胺在这些回路中起到调节作用，其主要通过黑质致密部释放，影响纹状体的神经元活动。多巴胺能信号调节直接和间接通路的平衡，从而影响运动和认知功能。

## 研究进展

近年来，关于基底神经节的研究取得了许多进展，主要包括：

1. **多巴胺功能的深入研究**：揭示多巴胺在调节运动、情感和认知中的具体作用。

2. **疾病机制的研究**：如帕金森病（Parkinson's Disease）和亨廷顿舞蹈病（Huntington's Disease），这些疾病都涉及基底神经节的功能异常。

3. **功能成像技术的发展**：如功能性磁共振成像（fMRI）和正电子发射断层扫描（PET），帮助科学家更好地理解基底神经节在健康和疾病状态下的功能。

## 示例

### 帕金森病

帕金森病是一种常见的神经退行性疾病，其主要病理特征是黑质致密部的多巴胺能神经元丧失。由于多巴胺缺乏，直接和间接通路的平衡被打破，导致运动控制障碍，如震颤、僵直和运动迟缓。

### 亨廷顿舞蹈病

亨廷顿舞蹈病是一种遗传性疾病，主要特征是纹状体神经元的退化。这种退化导致运动失调、认知障碍和精神症状，表现为不自主的舞蹈样运动和行为变化。

## 主要参考文献

### 中文参考文献

1. 吴瑞芬, 等. (2018). 《神经解剖学》. 北京：人民卫生出版社.

2. 李宏斌, 等. (2020). 《神经科学基础》. 上海：复旦大学出版社.

### 英文参考文献

1. Alexander, G. E., & Crutcher, M. D. (1990). "Functional architecture of basal ganglia circuits: neural substrates of parallel processing." Trends in Neurosciences, 13(7), 266-271.

2. DeLong, M. R., & Wichmann, T. (2007). "Circuits and circuit disorders of the basal ganglia." Archives of Neurology, 64(1), 20-24.

3. Obeso, J. A., Rodriguez-Oroz, M. C., Stamelou, M., Bhatia, K. P., & Burn, D. J. (2014). "The expanding universe of disorders of the basal ganglia." The Lancet, 384(9942), 523-531.