Недорозвинення структур ретикулярної формації при синдромі дауна - патологічна анатомія і патогенез психічних захворювань
Нами досліджено при синдромі Дауна стан клітин ретикулярної формації мозку. Як відомо, ця анатомічна структура несе в собі комбіновану діяльність багатьох груп нейронів. Функціональне і морфологічне об`єднання починається ще в нижній частині стовбура, де закладені первинні чутливі центри. Уже в покришці варолиева
моста виявляється значна недорозвинення клітинних елементів формації.
Мал. 183. Синдром Дауна. Ретикулярна формація. Зсув ядер до периферії клітин. Вакуолізація вузької смужки протоплазми. У ряду клітин ядро як би «оголене» від протоплазми.
Ще різкіше цей недолік виступає в зоровому горбі, де все групи клітин, розташовані у внутрішній перегородці і особливо в centrum medianum в передньому задньому центральному ядрі, виявляються глибоко недорозвиненими. Про це говорить велика кількість ембріональних клітин, що мають малі розміри і недорозвинену протоплазму. Велика кількість двух`ядришкових і двоядерних клітин і діляться форм, виявлене на анатомічних препаратах, скупчено розташування нервових клітин-все це вказує на різко виражену затримку розвитку формації. Ясно, що в такому первісному стані розвитку ретикулярна формація не може задовольняти потреби мозку в стимулюванні і забезпеченні складних безумовних і умовних рефлексів.
Після загального аналізу виявлених нами морфологічних змін у мозку при синдромі Дауна слід перейти до деяких деталей, щоб повністю охарактеризувати обсяг і глибину затримки в розвитку мозку і зіставити її зі станом психіки. Тільки виходячи з клініко-анатомічного зіставлення, можна уявити всю глибину дефектності мозку і встановити структурні особливості клітин, нормальному розвитку яких заважали недолік ембріонального «матеріалу» і невисокий рівень обмінних процесів. Відсутність належної стимуляції до зростання і диференціювання тканин стало, ймовірно, основною причиною ембріональних особливостей мозку при синдромі Дауна.
Затримка в розвитку та організації центральної нервової системи у осіб з синдромом Дауна особливо ясно виступає при розгляді стану мієлінових систем мозку. При фарбуванні зрізів по методам Вейгерта- Паля, Соколянського і ін. Виявляються порушення в темпі мієлінізації білої речовини мозку. В півкулях мозку більш інтенсивно міелінізіруются проекційні системи, що відносяться до відділів, що забезпечує чутливість. Так, волокна медіальної і бічний петель і мозочкові шляхи в спинному і довгастому мозку до 2-2,5 років міелінізіруются задовільно, хоча до цього віку процес повністю не завершується. Задовільний також темп мієлінізації волокон внутрішньої сумки і таламокортікальние систем, що прямують до задньої і передньої центральної звивинах, і проекційних шляхів, що проходять через нижній поздовжній пучок до fiss calcarinae, до першої скроневої звивини, гиппокампу і Амона рогу. Ці шляхи, починаючись в ретролентікулярной і сублентікулярной областях, направляються до відповідних відділів кори мозку.
Значно ослаблений темп мієлінізації сочетательних волокон в скроневій, нижнетеменной, потиличної і лобової областях. У міру розвитку мозку у дітей з синдромом Дауна кількість міелінізірованних сочетательних волокон збільшується, але не досягає такого в мозку психічно здорових дітей. Особливо це стосується лобових геть, біла речовина яких у всіх спостереженнях (ми маємо тільки випадками дитячого віку) залишалося неміелінізірованним. Відповідно вельми слабо офарблювалися на мієлін радіальні і тангенціальні волокна в корі мозку.
Що стосується проекційних рухових систем, то виявляється цілком певна і різка затримка розвитку пірамідного шляху. Це відноситься як до волокон, так і до недостатньо диференційованим клітинам Беца. Темп мієлінізації екстрапірамідних систем трохи вище, ніж пірамідних шляхів, а Стриопаллидарная система і червоні ядра диференційовані для кожного даного віку більш-менш задовільно.
З інших проекційних систем слід відзначити скронево-мостові і лобно-мостові, які тривалий час зберігаються недорозвиненими і слабо міелінізірованние. Завдяки цьому частина ніжок мозку, де проходять ці шляхи, залишається недорозвиненою і зменшеною в ширину на одну третину в порівнянні з такою у відповідному віці.
Основні особливості анатомічного устрою головного мозку при синдромі Дауна полягають в явному зовнішньому недорозвитку лобових, скроневих і тім`яних його областей. Оскільки це виступає з достатньою впевненістю при зіставленні з контрольними випадками і літературними даними, що стосуються розвитку нормального дитячого мозку, остільки можна очікувати, що і в наступні роки життя недостатній розвиток цих областей буде певною мірою зберігатися і може стати причиною глибокої дефектності психічних процесів у хворих осіб більш старшого віку.
При зовнішньому огляді мозку дітей з синдромом Дауна нами відзначені великі порушення в диференціюванні борозен і звивин. Недорозвинення лобових, тім`яних і скроневих часток півкуль завжди виступає з повною визначеністю. Вони коротше і вже нормальних часток мозку у відповідному віці. Мозок має брахіцефаліческого форму. Передні відділи скроневих часток зближуються між собою настільки, що ускладнюють огляд сірого бугра. Дрібно покручені лобові звивини розташовані неправильно. Перша і друга тім`яні звивини сформовані недостатньо чітко. Інтерпаріетальная борозна оточена дрібними короткими звивинами. Скронева частка не ділиться на три ізвіліни- наявні звивини проходять в косому напрямку. Мозок і варолиев міст різко недорозвинені. У самому мозку спостерігаються нерівні розміри передніх рогів і розширення центрального каналу. Кожен з цих відділів мозку детально вивчений, так як глибина його поразки певним чином відбивається на психічної діяльності.
Спочатку ми досліджували будову кори рухово-кінетичного аналізатора, так як клінічна симптоматика синдрому Дауна насамперед виступає саме з цього боку. Оскільки робота кожного аналізатора протікає як в корі, так і в підкірці, яка є основною для розвитку безусловнорефлекторной діяльності, необхідно звернути увагу на структуру зорового бугра, ядра якого посилають численні нейрити до кори передньої і задньої звивини і тім`яній ділянці. При дослідженні зорового бугра виявилася відома нерівномірність у розвитку його ядер. У той час як переднє, передньо-вентральне, передньо-дорсальне, задні-бічне, заднє-бічне вентральне і дорсально-медіальне ядра диференційовані досить добре, розвиток клітин в дорсально-бічному ядрі і в нижньо-передньому відділі зорового бугра недостатнє. Тут виявлено велику кількість клітин, що мають ембріональну структуру, яка виступає ядро і мала кількість протоплазми. У задньому медіально-вентральному ядрі, що знаходиться в нижній частині зорового бугра, знайдені клітини в 2 рази менші за розміром, ніж клітини бокового вентрального ядра. Особливо малі і недорозвинені клітини у медіальної нижньої межі цього ядра. Багатьма авторами було встановлено, що переднє, передньо-вентральне і передньо-дорсальне ядра проектують волокна в передню лімбічну область, цінгулярной поле і ретроспленальное поле задньої лімбічної області. За нашими даними, в цітоархітектоніческі щодо кора цих областей при синдромі Дауна добре розвинена. Отже, лімбічна область, цінгулюм і пов`язані з ними ядра зорового бугра диференційовані досить. З іншого боку, багато клітин дорсо-латерального ядра виявилися недорозвиненими, з ембріональним будовою. Відомо, що дорсо-латеральне ядро проектує свої волокна в парацентральная частку, в дорсальний ділянку задньої центральної звивини. Нами встановлено при синдромі Дауна в верхніх відділах центральних звивин недорозвинення великих пірамідних клітин в III і V шарах кори. Таке порушення структури в цій системі може вести до порушення передачі імпульсів з дорсо-латерального ядра на кору задньої і передньої центральних звивин. Відзначено недостатній розвиток клітин медіально-вентрального ядра. Відповідно до вказівок Sager (1945) і Le gro Clark (1932), клітини медіального вентрального ядра проектують свої волокна до того відділу кори задньої центральної звивини, який має відношення до верхньої кінцівки. У зв`язку з цим можна припустити можливість недостатньо повного проведення імпульсів, що несуть елементи м`язово-суглобового відчуття в медіальній петлі до верхньої кінцівки. У такому випадку може з`явитися утруднення в набутті практичних навичок хворими.
Walker (1934) встановлено випадання клітин до задньо-вентральному ядрі після повного видалення тім`яної області кори мозку. Тому виявлені нами зміни до медіально-вентральному ядрі можіо зіставити з великими порушеннями в структурі нижньої тім`яної звивини і корі іптерпаріетальной борозни при синдромі Дауна. Кора нижньої тім`яної звивини мозку при синдромі Дауна розвинена недостатньо, особливо в області III і V шарів. Найбільш виражені порушення розвитку обнаруяшваются в корі інтерпаріетальной борозни. У II шарі кори розташовані невизначеної форми скупчення пікноморфного клітин. У III шарі кори клітини досить малого розміру-багато з них слабо диференційовані. Кількість круглих клітин залишається великим. Нерідко великі пірамідні клітини, що знаходяться під шаром зерен, малопомітні. У III і V шарах дуже мало клітин, що є особливо актуальним в корі інтерпаріетальной борозни. У V шарі клітини мають ембріональний вид. Місце розташування їх неправильне, поперечне. Збільшена світла смуга на місці 5 шару, майже позбавлена клітин, і менш виражена світла смуга на місці III шару кори добре видно на зрізах, забарвлених по Штольцнеру і Соколянський,
При синдромі Дауна спостерігаються велика обмеженість інтелектуального розвитку, бідність психічних процесів, досить вузьке коло психічної діяльності, в якому може проявляти себе глибоко недорозвинений мозок. Нерідко хворим недоступно засвоєння найпростішого ремесла, яке могло б забезпечити їх існування. Однією з причин такого стану є перш за все недорозвинення тім`яної частки. Отримані через зоровий бугор неповноцінні сенсорні відчуття не можуть бути доведені до необхідної повноти слабо диференційованої корою сенсорного аналізатора і тим більше утворювати точні і широкі поняття про зовнішнє середовище і навколишній світ. Корі супрамаргінальной і ангулярного звивин в їх патології властиві певні симптоми - апраксія, аграфия, алексія, акалькулия. Ослаблена в своєму розвитку кора тім`яної частки ие може, звичайно, виконувати повноцінну роботу, необхідну для практичної діяльності. Кожна практична робота вимагає точних рухів, забезпечених м`язово-суглобовий почуттям і імпульсами з боку мозочка. Ці імпульси поширюються через церебеллоталаміческій пучок у напрямку до кори мозочка, зубчастих ядер, brachium conjunctivum, червоним ядер, заднього вентральному ядру. Цей шлях слабо функціонує при синдромі Дауна, так як клітини зубчастого ядра знаходяться в недорозвиненому стані, причому частина з них виявляє структурні порушення. Стає зрозумілим, чому неповноцінно сформована кора нижньої тім`яної частка не може забезпечити точних координованих рухів і не в змозі створити план доцільно спрямованих дій. Можна спостерігати, як важко і повільністю при синдромі Дауна виробляються послідовність і точність необхідних рухів, виконання малюнків, визначення форми і кольору предметів, як примітивно загальна поведінка таких хворих і апрактічни їх спроби пристосуватися до будь-якої роботи.
Торкаючись рухового аналізатора, локалізацію якого можна віднести до кори лобових часток, можна сказати, що структура клітинних шарів і загальний розвиток лобових часток при синдромі Дауна глибоко порушені і відстають від нормального мозку відповідного віку. У лобовій частці, як відомо, виділяється три великих відділу: 1) премоторная відділ (поля 6 і 8), що відносяться до вторинних полях коркового кінця рухового аналізатора- 2) префронтальної конвексітальний відділ (поля 9, 10, 11 і 45) - 3) медіобазальний, або орбітальний, відділ (нуля 11, 12, 32, 47), що має відношення до перехідних утворень лімбічної області від давньої до нової корі. При ураженні премоторная відділу лобової кори порушуються рухові навички, відбувається розпад динаміки рухового акту або дезінтеграція складних кінетичних механізмів. Порушується схема послідовних рухів, що лежить в основі акту, спрямованого до досягнення певної мети. Коли патологічний процес локалізується в нижньому відділі цій галузі, то виступають порушення в руховій організації мовних процесів. При патологічних станах конвексітальний відділ префронтальної області обумовлює порушення довільної діяльності, в основі якої лежать труднощі в створенні попередніх синтезів, необхідних для правильного протікання рухових актів. Патологічні процеси префронтальної області ведуть до порушення плану дій. Довільні рухи також утруднені, якщо не ґрунтуються на складній системі кінестетичних і зорових афферентаций.
Від конвекситальной відділу слід відрізняти медико-базальний, або орбітальний, відділ лобної ділянки, який пов`язаний з лімбічної областю і гиппокампом. Він володіє іншою функцією і при патологічних умовах може порушувати аффективную сферу і гальмування примітивних потягу. Для ураження базальних відділів лобної ділянки характерні емоційні порушення зі схильністю до імпульсивних вчинків.
Вивчення кори рухового аналізатора при синдромі Дауна вироблено нами на всьому просторі від поля 4 до лобового полюса. У передній центральній звивині виявлено багато клітин Беца, за формою схожих на великі піраміди. Більшість має вузьку, витягнуту конфігурацію, причому нерідко тіло клітини по ширині майже дорівнює верхньому дендрити. Ядра малі, овальні, іноді мають вигляд вузької палички. Нісслевская субстанція часто відсутня або є в малій кількості з патологічним розподілом. В поле 6 спостерігається розрідження клітин в III шарі. Місцями їх радіальне розташування порушено. У V шарі великі піраміди представлені вузькими паличковидну клітинами. Ці подовжені клітини, очевидно, не можуть володіти достатньою функціональною здатністю. В поле 8 радіальне розташування клітин порушено. Клітини III і VI шарів зібрані в групи, між якими є вільний від клітин простір. Великі клітини V шару відсутні. Замість них знайдені вузькі, як би витягнуті палочкообразниє клітини. В поле 9 порушення структури кори нагадують такі в поле 8. У поле 48 сильне розрідження клітин в V і VI шарах. Замість V шару виявляється світла смуга з незначною кількістю клітин. Великі піраміди малі, мають неправильну форму. Кількість клітин в VI шарі недостатньо. Багато клітин ембріонального виду.
У зоні речедвігательного аналізатора (область Брока) спостерігається різко виражене безладне розташування клітин в II і III шарах кори. Шар зерен звужений. У V і VI шарах малі і недорозвинені клітини. Великі піраміди III і V шарів розріджені або представлені невеликими округлими клітинами. Частина клітин V шару має вузьку витягнуту форму з круглим підставою. Ядра таких клітин іноді різко виступають з протоплазми. У будові нулів лобового полюса (10, 11, 12) є більш глибокі недоліки. Кора значно вужче, ніж в нормально розвивається мозку. У V і VI шарах знаходяться зменшені в розмірах клітини. Великі піраміди V шару малі, округлі, рідко розставлені. Багато клітин ембріонального типу. Шар зерен складається з клітин малої величини. У полях 11 і 12 слабо диференційовані клітини. Хоча тут і представлені всі верстви, клітини розташовані досить далеко один від одного і відсутня їх радіальне розташування. Клітини групуються без будь-якого порядку. Іноді острівці клітин розділені вільними проміжками, іноді немає межі між V і VI шарами. Великі піраміди V шару представлені одиничними клітинами малих розмірів. Решта клітини розташовані безладно невеликими групами. У V шарі багато ембріональних клітин.
Наведене короткий опис порушеного будови кори рухового аналізатора свідчить про те, які глибокі відхилення від норми існують в структурі шарів і в окремих групах клітин. Зміни клітин Беца і великих пірамід в III і V шарах вказують, що проекційні пірамідні і екстрапірамідні шляхи сильно відстають у розвитку. Як сполучні волокна між окремими полями лобової частки, так і більш віддалені зв`язку з іншими відділами мозку представлені при синдромі Дауна абсолютно недостатньо. Це виражається і слабкою мієлінізації білої речовини лобових часток. У структурі кори рухового аналізатора є морфологічні підстави длю його недостатньої діяльності. Поля 8 і 9 не отримують точної інформації з відповідних ядер недостатньо розвиненого, а отже, не-
повноцінно функціонуючого мозочка. Аферентації від зорового бугра і тім`яної частки також не є повноцінною, щоб створити умови для планомірної, ритмічної і послідовної практичної роботи хворого з синдромом Дауна.
Ще більш виступає порушення розвитку префронтальної області мозку, що добре демонструється на великих цитоархитектонических микрофотографиях, захоплюючих всі верстви на окремих ділянках кори мозку, особливо клітинних груп IV і V шарів. Це недорозвинення префронтального відділу призводить до неможливості планомірної організації рухових актів. Крім того, відсутність точної інформації з боку інших аналізаторів при глибокому порушенні структури кори префронтальної області робить поведінку хворого недостатньо організованим.
Правильне здійснення рухових актів вимагає надзвичайно точної роботи мозочкових систем. Слід зупинитися на роботі мозочка при синдромі Дауна, оскільки вже було повідомлено, що його недорозвинення спостерігається завжди. Ступінь недорозвинення мозочка непостійна. Зустрічається порівняно помірне його недорозвинення, але в багатьох випадках розміри мозочка досягають тільки половини нормальної величини. Глибоке недорозвинення його внутрішніх структур також має місце Дослідження мозочкових систем показує, що аферентні волокна мозочка розвиваються краще, ніж відцентрові мозочкові системи. Пучки Флексига і клітини стовпів Кларка, що дають їм початок, диференційовані незначно. Цереброспінальний і вентральні пучки розвиваються краще, хоча і не фарбуються в настільки ж темний колір, як медійна петля. Нижні оливи мають малу величину і щодо слабку звивистість складок. Волокна, хто виходив з брами олив і навколишні мозочкові волокна в веревчатом тілі, фарбуються блідо. Назовні від пучка Флексига в півкулі мозочка спостерігається дуже бліда забарвлення мієлінових систем. Верхній ембріональний шар зерен в корі мозочка завжди добре виражений. Серед клітин Пуркіньє багато недорозвинених, деформованих. На значних ділянках вони майже відсутні. Багато клітини Пуркіньє не досягають нормального розташування під шаром зерен, частина з них застряє в ньому. Іноді клітини Пуркіньє овальної форми розташовуються горизонтально по відношенню до верхньої поверхні. У зубчастому ядрі, посилає волокна в brachium conjuclivum, тільки невелика частина клітин розвинена задовільно. Клітини малі, побудовані ембріонально, а іноді мають ознаки дистрофічних змін. У клітинах центральних ядер мозочка відзначається велика нерівномірність розвитку. Крім великих клітин з задовільною структурою, багато клітин малого розміру, ембріональних. Спостерігаються деяка нерівномірність у товщині нейрофібріллярних волокон в корі мозочка і потовщення внутрішньоклітинних нейрофибрилл. З інших мозочкових систем слід відзначити недостатню мієлінізації) вестибуло-спинального шляху, а також лобно-мостових і скронево-мостових систем. Такому анатомічному і функціональному стану мозочка відповідає при синдромі Дауна певна клінічна симптоматика, до якої відносяться зміни тонусу м`язів, зміна рівня рефлексів, атаксія, порушення рівноваги. До цих розладів можна додати, що тонкі руху рук і ніг малодоступні. Тривалий час дітям з синдромом Дауна потрібна підтримка при ходьбі. Практична діяльність елементарна. Недорозвинення скронево-мостових і лобно-мостових систем не дозволяє хворим досить контролювати і уточнювати Руху, що в нормі здійснюється корою головного мозку.
Слід зазначити, що недорозвинення мозочка при синдромі Дауна нагадує атрофію мозочка при атаксії Марі, тим більше що зміни клітин зубчастого ядра, які спостерігаються при синдромі Дауна, досить близькі до таких при хвороби Марі.
Порушень з боку зорового і слухового аналізаторів, що грають виключно велику роль в побудові психічної діяльності при синдромі Дауна, не виявлено. У корі потиличних часток, крім дозволу клітин в III і V шарах, розширення вільних просторів між стовпчиками клітин II і III шарів, малої величини клітин V шару в корі 17 поля, інших змін не знайдено.
Як відомо, кону скроневої частки має неоднорідне будову. У той час як в полях 22, 21 і 20 (неокортекс) виявляється шестіслойних будова кори, нижньо-внутрішня поверхня, представлена аллокортексом, побудована інакше. Проте, спостереження говорять про тісні функціональні зв`язки менаду цими відділами мозку, що існують не дивлячись на анатомічні відмінності. У літературі є вказівки на особливе протягом припадків при пухлинах правої скронево-сфеноідальние області, які супроводжувалися нюховими відчуттями, своєрідними психічними переживаннями і сноподобнимі станами.
Feifer спостерігав зниження інтелектуальних якостей і асоціативних здібностей при ураженні скроневих допий. Kleist (1934), як і Інші автори, вважав, що кора височного мозку є центральної слуховий областю, виключаючи медіальну її частина. Деякі автори відзначали при ураженнях скроневих часток зміна вестибулярних функцій. Двостороннє видалення скроневих часток у тварин викликало значний розлад поведінки.
Herrik (1933) вважав аллокортекс неспецифічним активатором неопаллідума. На підставі деяких клінічних спостережень в даний час запропонована концепція про так званої лімбічної системи з урахуванням фізіологічних досліджень. Horrik назвав цю область вісцеральним мозком. Значення цієї області для вегетативної і емоційної регуляції стало все більше звертати на себе увагу в зв`язку з з`ясуванням другорядної ролі так званого нюхового мозку для нюхових функцій. Granthal (1930) звернув увагу на розлад пам`яті після поразки Амона роги. У 1937 р шляхом вивчення електроенцефалограм було встановлено зв`язок між так званою психомоторной епілепсію і скроневими вогнищами.
