Tractus corticopontinus

Kortikopontin yol, serebral korteksi beyin sapı içindeki pontin çekirdeklere bağlamada kritik bir rol oynayan karmaşık bir sinir lifleri ağıdır. Bu yol, serebral korteks ve beyinciğin farklı bölgeleri arasındaki iletişimi kolaylaştırdığı için motor kontrol ve çeşitli bilişsel işlevlerin ayrılmaz bir parçasıdır. “Kortikopontin“ terimi Latince ‘korteks’ (”kabuk“ anlamına gelir) ve ‘pons’ (”köprü” anlamına gelir) kelimelerinden türemiştir ve korteks ile pons arasında bir kanal olarak işlevini yansıtır.

Kortikopontin Yolun Anatomisi ve Yolu

Kortikopontin yol, serebral korteksin çeşitli bölgelerinden kaynaklanan ve her biri farklı işlevsel modalitelere hizmet eden birkaç farklı lif yolundan oluşur:

Frontopontin Lifler:

    • Bu lifler frontal lobdan, özellikle de motor korteksten (precentral girus), premotor alanlardan ve ek motor alandan kaynaklanır.
    • Fonksiyon: Frontopontin lifler öncelikle istemli hareketlerin planlanması, başlatılması ve koordinasyonunda rol oynar. Ayrıca karar verme, problem çözme ve bilişsel esneklik gibi yürütme işlevlerine de katkıda bulunurlar.
    • Yol: Frontal lobdan kaynaklandıktan sonra, frontopontin lifler iç kapsülün ön uzvundan aşağı iner ve özellikle crus cerebri’nin medial kısmını işgal ederek serebral pedinküller boyunca devam eder. Daha sonra ponsa girerler ve burada pontin çekirdeklerdeki nöronlarla sinaps yaparlar.

    Parietopontin Lifler:

      • Köken: Bu lifler parietal lobdan, özellikle somatosensoriyel korteksten (postcentral girus) ve asosiyasyon alanlarından kaynaklanır.
      • İşlev: Parietopontin lifler duyusal entegrasyon, uzamsal farkındalık ve duyusal bilginin motor eylemlerle koordinasyonunda rol oynar.
      • Yol: Frontopontin liflere benzer şekilde, parietopontin lifler iç kapsülün arka kolundan geçerek serebral pedinküllerden aşağıya doğru devam eder ve ardından pontin çekirdeklere ulaşır.

      Temporopontin Lifler:

        • Kökeni: Bu lifler temporal lobda, özellikle işitsel kortekste (superior temporal girus) ve dille ilgili alanlarda ortaya çıkar.
        • İşlevi: Temporopontin lifler işitsel işleme, dili anlama ve hafıza işlevlerinde rol oynar.
        • Yol: Temporopontin lifler iç kapsülün sublentiküler kısmından geçer ve pontin çekirdeklere ulaşmak için serebral pedinküllerin lateral kısmından aşağı iner.

        Oksipitopontin Lifler:

          • Kökeni: Bu lifler oksipital lobdan, özellikle de görsel korteksten (oksipital girus) kaynaklanır.
          • Fonksiyon: Oksipitopontin lifler öncelikle görsel işleme ve görsel bilginin motor fonksiyonlarla entegrasyonunda rol oynar.
          • Yol: Oksipitopontin lifler, iç kapsülün retrolentiküler kısmından geçer ve pontin çekirdeklere ulaşmak için serebral pedinküllerden aşağı iner.

          Beyin İçindeki Seyri

          • İç Kapsül: İç kapsül, kortikopontin lifler de dahil olmak üzere çeşitli kortikal bölgelerden lifler taşıyan kritik bir beyaz madde yapısıdır. Ön ve arka uzuvlar, genu ve lifleri beynin farklı bölgelerine yönlendiren diğer bileşenler şeklinde düzenlenmiştir. Kortikopontin lifler, kortikal kökenlerine bağlı olarak iç kapsülün çeşitli bölümlerinden geçer (örneğin, frontopontin lifler için ön uzuv, parietopontin lifler için arka uzuv).
          • Serebral Pedinküller: İç kapsülden geçtikten sonra, kortikopontin lifler orta beynin tabanında bulunan ana sinir yolları olan serebral pedinküllere girer. Lifler, köken ve varış yerlerine bağlı olarak pedinküller içinde medial, lateral veya intermediate olmak üzere belirli pozisyonları işgal eder.

          Pons’ta Sonlanma ve Beyinciğe Aktarım

          • Pontin Çekirdekler: Pons’ta kortikopontin lifler, pontin çekirdeklerdeki nöronlarla sinaps yaparak sonlanır. Pontin çekirdekler, korteksten serebelluma bilgi ileten röle istasyonları olarak görev yapan nöron kümeleridir.
          • Orta Serebellar Pedinkül: Pontin çekirdeklerde sinaps yaptıktan sonra, pontin nöronların aksonları orta hattı geçer (dekussat) ve orta serebellar pedinkülü oluşturur. Bu büyük lif demeti beyinciğe bilgi taşır ve burada motor aktivitelere ince ayar yapmak ve duyusal geri bildirime dayalı hareketleri ayarlamak için entegre edilir ve işlenir.

          Kortikopontin Yolun İşlevsel Önemi

          Motor Kontrol:

            • Kortikopontin yol, serebral korteks ve beyincik arasındaki iletişimi sağlayarak motor kontrolde çok önemli bir rol oynar. Korteks, istemli hareketlerin planlanması ve başlatılmasından sorumluyken, beyincik bu hareketleri hassasiyet, denge ve koordinasyon sağlamak için ayarlar. Kortikopontin lifler bu geri bildirim döngüsünü kolaylaştırarak beyinciğin korteksten gelen girdilere dayanarak motor eylemleri iyileştirmesini sağlar.

            Bilişsel İşlevler:

              • Motor kontrolün ötesinde, kortikopontin yol dikkat, hafıza, dil ve uzamsal işleme dahil olmak üzere çeşitli bilişsel işlevlerde rol oynar. Farklı kortikal bölgeleri pontin çekirdeklere bağlayarak, yol, farklı modalitelerden gelen duyusal bilgilerin entegrasyonuna izin vererek karmaşık bilişsel süreçlere ve davranışlara katkıda bulunur.

              Çapraz Modal Entegrasyon:

                • Kortikopontin yolun çeşitli duyusal ve motor bilgilerin beyinciğe iletilmesindeki katılımı, modlar arası entegrasyonu kolaylaştırır. Bu süreç, çeşitli modalitelerden (örn. görsel, işitsel, somatosensoriyel) gelen duyusal girdileri motor yanıtlarla koordine etmek için gereklidir ve çevreyle sorunsuz ve uyarlanabilir etkileşimler sağlar.

                Klinik Önemi

                • Motor İşlev Bozukluğu: Kortikopontin yolların hasar görmesi, lezyonun spesifik konumuna bağlı olarak çeşitli motor işlev bozukluklarına neden olabilir. Örneğin, frontopontin liflerdeki lezyonlar istemli hareket ve motor planlamada eksikliklere yol açabilirken, parietopontin liflerdeki hasar duyusal entegrasyonu ve uzamsal farkındalığı bozabilir.
                • Serebellar Ataksi: Kortikopontin yollar kortikal bilginin serebelluma iletilmesi için çok önemli olduğundan, lezyonlar bu iletişimi bozabilir ve bozulmuş koordinasyon, denge ve motor kontrol ile karakterize serebellar ataksiye yol açabilir.
                • Bilişsel Bozukluklar: Kortikopontin kanalın bilişsel işlevlerdeki rolü göz önüne alındığında, hasar dikkat, hafıza, dil ve diğer üst düzey bilişsel süreçlerde de eksikliklere yol açabilir.

                İleri Okuma

                1. Nieoullon, A., & Kerkerian, L. (1980). “Dopaminergic projections to the pontine nuclei: A radioautographic study in the rat.” Brain Research, 198(2), 215-228. doi:10.1016/0006-8993(80)90665-4
                2. Brodal, A. (1981). Neurological Anatomy in Relation to Clinical Medicine (3rd ed.). Oxford University Press.
                3. Tusa, R. J., & Ungerleider, L. G. (1985). “The projections of the middle temporal visual area (MT) in the macaque: Connections with the parietal and frontal lobes.” Journal of Comparative Neurology, 235(3), 264-280. doi:10.1002/cne.902350302
                4. Schmahmann, J. D., & Pandya, D. N. (1997). “Anatomic organization of the basilar pontine projections from prefrontal cortices in rhesus monkey.Journal of Neuroscience, 17(1), 438-458. doi:10.1523/JNEUROSCI.17-01-00438.1997
                5. Guyton, A. C., & Hall, J. E. (2006). Textbook of Medical Physiology (11th ed.). Elsevier Saunders.
                6. Schmahmann, J. D., & Pandya, D. N. (2006). Fiber Pathways of the Brain. Oxford University Press.
                7. Nieuwenhuys, R., Voogd, J., & van Huijzen, C. (2008). The Human Central Nervous System (4th ed.). Springer.
                8. Thier, P., & Möck, M. (2006). “The oculomotor role of the pontine nuclei and the nucleus reticularis tegmenti pontis.” Progress in Brain Research, 151, 293-320. doi:10.1016/S0079-6123(05)51010-1
                9. Standring, S. (2008). Gray’s Anatomy: The Anatomical Basis of Clinical Practice. Churchill Livingstone/Elsevier.

                Click here to display content from YouTube.
                Learn more in YouTube’s privacy policy.

                Golgi tendon refleksi

                Ters miyotatik refleks olarak da bilinen Golgi tendon refleksi, ilk olarak 1878’de İtalyan sinirbilimci Camillo Golgi tarafından tanımlandı. Sinirbilime daha geniş katkıları arasında Golgi aygıtının keşfi de bulunan Golgi, propriyoseptif duyusal duyunun ilk tanımlarını sağladı. Kaslar ve tendonlar arasındaki kavşaklarda bulunan reseptörler. Bu reseptörlere daha sonra onun onuruna Golgi tendon organları (GTO’lar) adı verildi.

                1906’da Camillo Golgi, sinir sisteminin yapısı üzerindeki çalışmaları nedeniyle Santiago Ramón y Cajal ile paylaşılan Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’ne layık görüldü; bu çalışma aynı zamanda Golgi tendon refleksinin nöromüsküler fizyolojiyi anlamadaki önemini dolaylı olarak vurguladı. 20. yüzyılın ortalarında, özellikle 1960’ların sonlarında James Houk ve Elwood Henneman tarafından yapılan daha sonraki araştırmalar, refleksin altında yatan karmaşıklıkları ve nörofizyolojik mekanizmaları daha da aydınlatarak, daha önceki basit görüşlere karşı çıktı.

                1970’ler, Golgi tendon refleksinin motor kontrol, kas gücü modülasyonu ve fizik tedavi ve spor eğitimi gibi alanlardaki klinik etkileri üzerindeki rolünün daha kapsamlı bir şekilde anlaşılmasına yol açan yoğunlaştırılmış bir çalışma dönemine işaret ediyordu.Günümüzde ters miyotatik refleks olarak da bilinen Golgi tendon refleksi, duruşun korunmasında ve kasların yaralanmaya neden olabilecek aşırı ağır yüklerden korunmasında önemli bir rol oynar.

                Golgi Tendon Organlarının Yapısı ve İşlevi

                Golgi tendon organları, kas ve tendonun kesişiminde bulunan ve Golgi tendon refleks yolunda kritik bileşenler olarak görev yapan proprioseptif duyu reseptörleridir. Bu reseptörler, tendon içindeki kollajen lifleri arasında iç içe geçen tip Ib afferent sinir lifleri tarafından innerve edilir. GTO’ların birincil işlevi, bir kas kasıldığında kas gerginliğindeki değişiklikleri tespit etmek, böylece tendonu çekmek ve GTO’lar tarafından tespit edilen gerilimi arttırmaktır. Bu gerilim değişikliği, GTO’ların Ib tipi lifler aracılığıyla sinyalleri omuriliğe iletmesini sağlar.

                Golgi Tendon Refleks Mekanizması

                Golgi tendon refleksi, otojenik inhibisyon olarak bilinen bir mekanizma yoluyla kas aşırı yüklenmesini ve potansiyel yaralanmayı önleyerek koruyucu bir rol oynar. Aşırı gerilim tespit edildiğinde, GTO’lar aktive olur ve omuriliğe önleyici sinyaller gönderir, o da daha sonra önleyici internöronlarla sinaps yapar. Bu ara nöronlar kas kasılmasından sorumlu olan alfa motor nöronlarını inhibe ederek kas gevşemesine yol açar. Bu refleks, kası yalnızca aşırı stresten korumakla kalmaz, aynı zamanda çeşitli görevler sırasında kas aktivitesinin ince ayarını da kolaylaştırır.

                Klinik Önemi

                Fizyoterapistler ve spor eğitmenleri, yaralanmalardan kaynaklanan rehabilitasyon sırasında kas esnekliğini artırmaya, spazmları yönetmeye ve nöromüsküler kontrolü geliştirmeye yardımcı olmak için bu refleksi uyaran teknikleri kullanır.

                Click here to display content from YouTube.
                Learn more in YouTube’s privacy policy.

                Kaynakça

                1. Purves, D., Augustine, G.J., Fitzpatrick, D., et al., Neuroscience. 2nd edition. Sunderland (MA): Sinauer Associates; 2001.
                2. Guyton, A.C., Hall, J.E. (2006). Textbook of Medical Physiology (11th ed.). Elsevier Saunders.
                3. Golgi, C. (1878). “On the structure of nerve cells.” Journal of Microscopical Science.
                4. Nobel Prize. (1906). “The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1906.” NobelPrize.org.
                5. Houk, J., & Henneman, E. (1967). “Responses of Golgi tendon organs to active contractions of the soleus muscle of the cat.” Journal of Neurophysiology, 30(3), 466-481.
                6. Matthews, P.B.C. (1972). “Mammalian Muscle Receptors and Their Central Actions.” Arnold, London.

                Click here to display content from YouTube.
                Learn more in YouTube’s privacy policy.

                Çocuklar Bir Şeye Odaklanırken Neden Dillerini Dışarı Çıkarırlar?

                Oldukça hassasiyet gösteren bir işe odaklandığınızda dilinizin ucunu hafifçe dışarıya doğru çıkarıyor musunuz? Bazı yetişkinler ve çocukların büyük çoğunluğu bu davranışı gösterirler. Peki neden?

                Yıllar sonra bilim insanları bu merak uyandıran duruma dair çeşitli açıklamalar getirdiler. Bazıları; odaklanma davranışının motor sinyallerde bir coşmaya sebep olduğu bu durumun da dili dışarı çıkarma ile sonuçlandığını ileri sürüyor. Bazıları ise; tok bebeklerin anne memesini ya da biberonu reddetmek için dillerini dışarı çıkarmaları durumunun daha sonradan “beni yalnız bırak” anlamına gelen bir reddetme sembolü halini aldığını ileri sürüyor.

                Cognition ‘da yayımlanan bir çalışmada ise; araşırmacılar, bu yaygın davranışın, konuşma yeteneğinin kökeninin jestler olduğu teorisine destek sunduğunu ileri sürüyor.

                Yürütülen çalıma kapsamında, araştırmacılar; yüksek derecede konsantrasyon gerektiren 6 görevi tamamlamaları için 4 yaşındaki 14 İsveçli çocuğu kayıt altına aldılar. Bu 6 görevde, iyi derecede motor kontrolü gerektiren küçük oyuncakları elle kullanma becerisi, bir başkası bir hikayedeki bilgiyi hatırlama, çocuğun dikkatini  ve araştırmacı elini masaya vurduğunda çocuğun da hafifçe elini masaya vurmasıyla karşılık bulan bir oyundaki kontrolünü ölçen bir görevi içeriyor. Bu görevler gerçekleştirilirken araştırmacılar çocukları videoya kaydettiler.

                Sonrasında, araştırmacılar; çocukların ne sıklıkta dillerini dışarı çıkardıklarını not alarak videolar üzerinde çalıştılar. Videolarda çocukların bütün görevlerde dillerini dışarı çıkardıkları görüldü. Ancak garip bir biçimde, görev iyi derecede motor kontrol gerektirmese bile, çocuklar elle masaya vurma oyununda dillerini daha sıklıkta dışarı çıkarıyorlardı.

                Bu bulgu; konuşma dilinin, el jestlerinden evrildiği fikriyle oldukça uyum içerisinde olduğunu gösteriyor. Elle masaya vurma oyunu sırasında dili dışarı çıkarma durumu el ve dil arasında çift taraflı bir bağlantı olduğunu ileri sürüyor. Örneğin; el hareketlerinin yapılandırılmış sırası gerçekleştirildiğinde, bu hareketlere spontane dil hareketleri de eşlik ediyor. Dahası, bu oyunda hızlı konuşma sırası ve yapılandırılmış el hareketleri sırası dilin kendine özgü bileşenleri olduğunu gösteriyor.

                Çocuklara dair yürütülen yakın bir gözlemin ardından, araştırmacılar çocukların dillerini biraz daha sağa doğru çıkardıklarını fark ettiler. Bu durum; beynin –sağ elini kullananlarda– dil ile ilgili lobu olan sol lob tarafından kontrol edildiğini gösteriyor.

                İlginç bir biçimde, çocuklar, hiçbir motor hareket gerektirmeyen hikâye hatırlama görevi sırasında da dillerini dışarı çıkarıyorlar. Fakat araştırmacılar; içsel konuşma becerisinin de dil hareketlerini tetiklemesinin mümkün olduğunu söylüyorlar.


                Makale Referansı: Forrester, Gillian S., and Alina Rodriguez. “Slip of the tongue: Implications for evolution and language development.” Cognition 141 (2015): 103-111.
                Kaynak: Bilimfili, Bahar Gholipour, “Why Do Kids Stick Their Tongues Out When Focusing?,” https://www.braindecoder.com/what-do-kids-stick-their-tongues-out-when-focusing-1224103965.html