Kärnan i solitärkanalen ( lat. nucleus tractus solitarii ) är en av kärnorna i medulla oblongata hos människor och däggdjur . Det är en tråd av grå materia . Processerna för nervcellerna i kärnan är en del av ansikts- , glossofarynx- och vagusnerverna . Kärnan är platsen för inträde av sensoriska nerver från de inre organen, fungerar som en switch för vagala reflexer . Deltar i den autonoma regleringen av hjärt- , immun- , matsmältnings- och andningssystemet [1] . På grund av dess kraftfulla förhållande till hypotalamus , är det en länk i bildandet av aptit [2] .
Kärnan i solitärkanalen är belägen i den dorso-mediala delen av medulla oblongata. Olika specialister särskiljer upp till 10 divisioner av kärnan.
Kärnan innehåller neuroner av olika storlekar och former. En betydande del av neuronerna är interkalära .
Till skillnad från andra kärnor innehåller de neuronala cellkropparna i den solitära traktens kärna de flesta av de kända neurotransmittorerna från däggdjur .
Nukleära neuroner har ett ganska stort antal ghrelinreceptorer [3] . Vissa kaudala neuroner uttrycker pro -opiomelanokortinproteinet och har även leptin- och kolecystokininreceptorer [3] .
Afferenta banor är en del av trigeminus- , glossopharyngeal-, ansikts- och vagusnerverna. Änds från baroreceptorerna i sinus carotis och aortakroppar går till kärnan. Spinalkanalerna från bröst- och ländsegmenten närmar sig också kärnan. Avslutningar projiceras på den från suturkärnan och den retikulära formationen , såväl som från den ventrala zonen av medulla oblongata.
De huvudsakliga nedåtgående vägarna från framhjärnan har sitt ursprung i hypotalamiska kärnor och i amygdala .
Efferenta banor ger huvudsakligen feedback mellan kärnan och de organ som skickar sina nervändar till den. Dessa vägar slutar i:
Kärnan i den ensamma vägen är centrum för baroception, smak, reglering av andning och gastrointestinal motilitet. Det reglerar också flödet av vätska från blodet till cerebrospinalvätskan .
Smakreceptorer är förbundna med synapser med känsliga neuroner i noderna i ansikts-, glossofaryngeal- och vagusnerverna. Axonerna av dessa neuroner når nervcellerna i den främre (rostrala) delen av kärnan i det solitära området, som innerverar de subkortikala smakcentra i thalamus ventrala kärnor. I detta fall passerar processerna från den högra kärnan till den vänstra delen av thalamus och vice versa. Thalamus kärnor överför smakinformation vidare till hjärnbarken.
Kärnan reglerar sammandragningen av de glatta musklerna i magen. Sensoriska neuroner i gangliet svarar på en mekanisk eller kemisk stimulans som verkar på magväggen och frigör den excitatoriska signalsubstansen glutamat , vilket aktiverar nervceller i kärnans ensamma väg. Dessa neuroner kan frisätta excitatoriska (glutamat eller noradrenalin ) eller hämmande ( GABA ) neurotransmittorer genom att verka på motorneuroner i den bakre vaguskärnan. Den bakre kärnan , med axonerna i dess nervceller, exciterar nervcellerna i magväggen genom att frisätta acetylkolin . De senare neuronerna kan också utsöndra acetylkolin, stimulera magmusklerna, eller frigöra hämmande mediatorer: vasointestinal peptid och kväveoxid [4] .
En annan mekanism i vilken nervcellerna i kärnan är involverade är bildandet av ett migrerande motorkomplex i magen och tarmarna. Dess början är exciteringen av vagusändarna av serotonin , som utsöndras av enterokromaffinceller i maghålan under påverkan av hormonet motilin. Nervimpulser når de excitatoriska glutamatergiska cellerna i kärnan i den ensamma vägen, som exciterar motorneuronerna i den bakre kärnan av vagusnerven. Dessa nervceller aktiverar nervceller i magväggen, som som svar får magmusklerna att dra ihop sig på grund av frisättningen av acetylkolin. Frisättningen av serotonin stimulerar ytterligare utsöndring av motilin, så processen upprepas [5] .
Kärnneuronerna är nervcentrum för Hering-Breuer-reflexen . Afferenta ändar från lungsträckreceptorer producerar signalsubstanserna glutamat och ATP, som exciterar kärnans hämmande neuroner, som i sin tur hämmar de motoriska nervcellerna i andningsmusklerna [6] .
Kärnan i den ensamma vägen är en komponent i andningscentrumet. Den anterolaterala delen av denna kärna består av inspiratoriska neuroner . Från dem riktas en extrapyramidal väg, associerad med regleringen av andningsmusklernas konkordans - den ensamma ryggradsvägen ( lat. tractus solitariospinalis ) [9] .
Det visas att feedback överförs genom kärnan av den ensamma vägen när man lär sig sjunga . Nervimpulser tas emot från receptorerna i struphuvudet genom nerverna vagus och linguofarynx, och överförs sedan från kärnan till den ventrala posteromediala kärnan thalamus . Därifrån når informationen den somatosensoriska cortexen. Det finns också en ömsesidig koppling av kärnan av den ensamma vägen med den centrala grå substansen , där konsolideringen av signaler sker, vilket leder till skapandet av ljud [7] .
Kärnan kan också vara involverad i den neurala kontrollen av immunsystemet, nämligen den så kallade "inflammatoriska reflexen". De sensoriska ändarna av vagusnerven aktiveras av de pro-inflammatoriska cytokinerna TNF-α och IL-1β och mediatorerna histamin och prostaglandiner . Som svar aktiverar excitatoriska neuroner i kärnan i den ensamma vägen vagala effektorändar som frisätter acetylkolin . Acetylkolin binder till alfanikotinreceptorer på makrofager och blockerar produktionen av pro-inflammatoriska cytokiner [8] .
Studier av råttor med spontan hypertoni visade att kärnan i den ensamma vägen i dem producerar olika mängder inflammatoriska mediatorer (prostaglandiner, leukotriener, interleukiner) än hos normala råttor. Dessa mediatorer inducerar leukocyter att flytta till de omgivande blodkärlen, fästa vid endotelet och orsaka hjärninflammation. Hos råttor med ärftlig hypertoni har också en minskning av aktiviteten hos enzymet leukotrien-4B-12 hydroxydehydrogenas, som förstör denna molekyl, och en ökning av aktiviteten hos enzymet 5-lipoxygenas, som syntetiserar denna faktor från arakidonsyra, visats. Således kan vaskulär inflammation nära kärnan i den ensamma vägen vara en av orsakerna till arteriell hypertoni [9] .
Brott mot kärnan i den ensamma vägen observeras i vissa typer av autism . Kärnan är ett av de få områden i hjärnan där blod-hjärnbarriären är ofullständig under det första året av ett barns liv efter födseln, och fram till dess finns det fenestriella celler som gör att toxiner kan samlas i cellerna i kärnan. Det är möjligt att manifestationen av autism efter det första levnadsåret kan associeras just med ansamlingen av toxiner i kärnan av den ensamma vägen [10] .
Kärnneuroner kan också vara involverade i sekundära störningar av magmotilitet orsakade av ryggmärgsskada [4] .
Under en lång tid efter upptäckten av en ensam väg, utforskades inte kärnorna runt den. Anatomister trodde att strängen av grå materia runt en enda bana bestod av flera separata kärnor. Den första indikationen på kärnan i den ensamma vägen går tillbaka till 1895 (under namnet "dorsal sensorisk kärna av glossopharyngeal nerven"), och 1897 förekommer kärnan först i en monografi under den moderna titeln [11] [12] . Men i många år efter detta trodde många anatomer att vagus- och glossofarynxnerven började någon annanstans. Topografin av kärnor runt en enda väg etablerades slutligen först på 1960 -talet [13] .
Under lång tid i läroböcker om anatomi och fysiologi ansågs den interkalära kärnan av medulla oblongata vara det huvudsakliga smakcentrumet, så nervändarna i ansiktsnerven drogs genom kärnan i den ensamma vägen. Det var först på 1980-talet som den interkalerade kärnans roll i vestibulära reflexer avslöjades, och kärnan i den ensamma vägen erkändes som smakcentrum [13] .