齿状核是大脑小脑内部白质中的一对深层核团,因其边缘的齿状特征而得名。作为四对深层小脑核中的最大者,它在小脑与大脑其他部位之间形成了最大的通路,负责自愿运动的规划、启动和控制。这个独特的结构不仅在功能上扮演重要角色,还在形状上引发了许多科学家的研究兴趣。
齿状核的结构与其功能密切相关,尤其是在自愿运动的控制及认知功能中扮演关键角色。
齿状核的形成与胎儿时期的迅速增长密切相关。早在怀孕11至12周时,齿状核便可在小脑白质中可见,当时核团只有光滑的侧面和中线表面。在22至28周的关键发展时期,表面出现了显著的皱折,并且神经元发育成多形态的多极神经元。
小脑的架构遵循重复的分形模式,这意味着在小脑的某一切片中可以得到一致的神经元分支图案。齿状核与其他小脑核一同位于白质内,形成功能单位——小脑大脑系统。这部分小脑仅与齿状核进行通讯。
小脑核的最终输出来自小脑皮质,并以抑制形式传递给Purkinje细胞。
齿状核包含解剖学分离且功能独特的运动和非运动域,并透过丘脑将信息传递到大脑皮质的不同领域。几乎所有的运动功能均需通过齿状核进行感知信息的整合,包括触觉和运动感觉,进而控制自愿运动的产生和执行。
若干病理过程涉及齿状核,包括代谢性、遗传性及神经退行性疾病。此外,一些感染亦可影响齿状核的健康。例如,槭树糖尿病(MSUD)是一种新生儿的氨基酸代谢遗传性疾病,会导致神经系统退化,并能够在小脑中看到髓鞘水肿,包括齿状核的病变。
在深入了解齿状核的独特构造和其角色后,我们不禁要思考:齿状核是否还隐藏着更深层次的未解之谜,人类的大脑究竟还有多少未知的领域等待探索?