Dẫn truyền tín hiệu từ vỏ não đến tủy sống: nhân đỏ hoạt động như con đường phụ

Nhân đỏ, nằm ở não giữa, hoạt động gắn liền với dải vỏ tủy. Nó nhận trực tiếp một lượng lớn các sợi từ vùng vỏ não vận động sơ cấp thông qua dải vỏ-đỏ, cũng như những sợi nhánh từ dài vỏ-tủy khi chúng đi qua não giữa. Những sợi này tạo synap ở phần thấp của nhân đỏ, vị trí các tế bào khổng lồ (magnocellular portion), nơi chứa những neuron có kích thướng lớn tương đương tế bào Betz ở vỏ não vận động. Những neuron này cho ra dải đỏ-tủy, dải này bắt chép sang bên đối diện ở phần thấp của thân não xuống tủy sống, ở tủy sống nó nằm ngay trước dải vỏ tủy, trong cột bên (thừng bên) của tủy sống.

Hình. Con đường vỏ đỏ tủy để kiểm soát vận động, cũng cho thấy mối liên quan của con đường này với tiểu não.

Những sợi đỏ-tủy tận cùng (tạo synap) chủ yếu ở neuron trung gian ở vùng giữa của chất xám, cùng với các sợi vỏ tủy, nhưng một vài sợi đỏ tủy tận cùng trực tiếp ở neuron vận động (neuron alpha) ở sừng trước, cùng với một số sợi vỏ-tủy. Nhân đỏ cũng có những liên kết mật thiết với tiểu não, giống với sự liên kết giữa vùng vỏ não vận động và tiểu não.

Chức năng của hệ thống vỏ-đỏ-tủy

Vùng tế bào khổng lồ của nhân đỏ cũng có một bản đồ hình chiếu của tất cả các cơ như ở vỏ não. Do đó, kích thích tại một điểm ở vùng này gây co hoặc một cơ đơn độc hoặc một nhóm cơ nhỏ. Tuy nhiên, sự phản chiếu của các cơ khác nhau lên đây kém chính xác hơn là lên vỏ não, đặc biệt là ở con người, loài có nhân đỏ tương đối nhỏ.

Hệ thống vỏ-đỏ-tủy hoạt động như một con đường phụ thêm để dẫn truyền các tín hiệu tương đối riêng lẻ từ vỏ não vận động xuống tủy sống. Khi những sợi vỏ-tủy bị phá hủy nhưng con đường vỏ-đỏ-tủy còn nguyên vẹn, những cử động riêng lẻ vẫn có thể diễn ra, ngoại trừ những cử động tinh tế của ngón tay và bàn tay thì bị suy giảm đáng kể. Chuyển đông của cổ tay vẫn được bảo tồn, nhưng sẽ mất đi khi con đường vỏ-đỏ-tủy cũng bị cắt đứt.

Bởi vậy, con đường đi qua nhân đỏ tới tủy sống song hành với hệ thống vỏ-tủy. Thêm nữa, dải đỏ-tủy nằm ở cột bên của tủy sống, cùng với dài vỏ-tủy và cũng tận cùng ở neuron trung gian và neuron vận động chi phối các cơ ở phần ngọn chi. Do đó, dải vỏ-tủy và dải đỏ-tủy được gọi chung là hệ thống vận đông vùng bên của tùy sống, đối ngược với hệ thống tiền đình- lưới- tủy nằm chủ yếu ở giữa của tủy sống và được gọi là hệ thống vận động giữa của tủy sống.

Hệ thống ngoại tháp

Thuật ngữ hệ thống vận động ngoại tháp trước đây được sử dụng trên lâm sàng để ám chỉ tất cả các vị trí của não và tủy sống tham gia kiểm soát vận động nhưng không thuộc hệ thống vỏ- tủy trực tiếp (hệ tháp).

Những vị trí này bao gồm các con đường qua nhân nền, cấu trúc lưới của thân não, nhân tiền đình, và nhân đỏ. Rất khó để quy cho nhóm này những chức năng sinh lí thần kinh đặc trưng như một thể thống nhất bởi sự đa dạng, phong phú của chúng. Thực tế, hệ thống tháp và ngoại tháp được kết nối rộng khắp và tương tác với nhau để kiểm soát vận động. Vì những nguyên nhân trên, thuật ngữ hệ ngoại tháp ngày càng ít được sử dụng trong cả sinh lí học và lâm sàng.