齒狀核是大腦小腦內部白質中的一對深層核團,因其邊緣的齒狀特徵而得名。作為四對深層小腦核中的最大者,它在小腦與大腦其他部位之間形成了最大的通路,負責自願運動的規劃、啟動和控制。這個獨特的結構不僅在功能上扮演重要角色,還在形狀上引發了許多科學家的研究興趣。
齒狀核的結構與其功能密切相關,尤其是在自願運動的控制及認知功能中扮演關鍵角色。
齒狀核的形成與胎兒時期的迅速增長密切相關。早在懷孕11至12週時,齒狀核便可在小腦白質中可見,當時核團只有光滑的側面和中線表面。在22至28週的關鍵發展時期,表面出現了顯著的皺摺,並且神經元發育成多形態的多極神經元。
小腦的架構遵循重複的分形模式,這意味著在小腦的某一切片中可以得到一致的神經元分支圖案。齒狀核與其他小腦核一同位於白質內,形成功能單位——小腦大腦系統。這部分小腦僅與齒狀核進行通訊。
小腦核的最終輸出來自小腦皮質,並以抑制形式傳遞給Purkinje細胞。
齒狀核包含解剖學分離且功能獨特的運動和非運動域,並透過丘腦將信息傳遞到大腦皮質的不同領域。幾乎所有的運動功能均需通過齒狀核進行感知信息的整合,包括觸覺和運動感覺,進而控制自願運動的產生和執行。
若干病理過程涉及齒狀核,包括代謝性、遺傳性及神經退行性疾病。此外,一些感染亦可影響齒狀核的健康。例如,槭樹糖尿病(MSUD)是一種新生兒的氨基酸代謝遺傳性疾病,會導致神經系統退化,並能夠在小腦中看到髓鞘水腫,包括齒狀核的病變。
在深入了解齒狀核的独特构造和其角色後,我們不禁要思考:齒狀核是否還隱藏著更深層次的未解之謎,人類的大腦究竟還有多少未知的領域等待探索?