Mellanhjärnan, även kallad mesencephalon, är en liten del av hjärnan som fungerar som ett reläcentrum för information om visuella, auditiva och motoriska system. Det är den främre delen av hjärnstammen, och varje störning av detta område kan orsaka oåterkalleliga skador och försämringar. Sjukdomar som oftast förknippas med denna del av hjärnan är stroke, schizofreni och Parkinsons sjukdom.
Strukturer som vidarebefordrar visuell och auditiv input
Tektumet är den dorsala, eller taket, delen av mellanhjärnan och kontrollerar visuella och auditiva reflexer. Den är uppdelad i corpora quadrigemina, som består av två överlägsna och två underliggande colliculi. Inom anatomi hänvisar termerna överlägsen och underlägsen till strukturernas positioner, med överlägsna strukturer som ligger ovanför de underlägsna.
Colliculi är kontrollcenter för visuella och auditiva reflexer. De överlägsna är belägna under thalamus och får visuell sensorisk input från den oculomotoriska kärnan, ett knippe av nerver som ansluter till ögonen. De inferior colliculi är involverade i att bearbeta hörselstimuli som kommer från öronen genom trochlearnervknippet.
Dessa kontrollcenter vidarebefordrar informationen de får till thalamus, som i sin tur skickar den till hjärnbarken. Där skapas de neurala kopplingarna som gör att hjärnan kan bestämma hur den ska agera som svar på den sensoriska information den tar emot. Tektumet och de fyra colliculi i den är därför det första steget i den neurala vägen som avgör hur människor reagerar på vad de ser och hör.
Strukturer som styr rörelse
Beläget under colliculi, är tegmentum den lägsta regionen i mellanhjärnan. Den reglerar autonoma funktioner, de som kroppen utför utan medveten tanke, såsom matsmältning, hjärtfrekvens och andningsfrekvens. Dessutom är motorik och grundläggande medvetenhet beroende av denna del av hjärnan.
Inom denna region finns den röda kärnan, som är involverad i motorisk koordination, och substantia nigra, hjärnans största dopaminproducerande centrum. Dopamin är en signalsubstans, en typ av kemikalie som är avgörande för förflyttning av elektriska signaler mellan hjärnceller. Denna kemikalie har många roller i hjärnan och kan påverka beteende, sömn, humör och minne.
Den substantia nigra spelar en viktig roll i rörelse, inlärning och beroende. Detta område av hjärnan består av pars compacta och pars reticulate. Dessa två regioner fungerar tillsammans som en slags krets. Pars compacta är ingångsdelen av kretsen och levererar dopamin till basalganglierna, området som styr rörelsen. Pars reticulate fungerar som utgångsdelen av kretsen och sänder signaler från basalganglierna till resten av hjärnan.
Sjukdomar i mellanhjärnan
Parkinsons sjukdom är en av de vanligaste sjukdomarna i mellanhjärnan. Denna progressiva sjukdom utvecklas när dopaminproducerande nervceller i pars compacta dör ut i stort antal. Dessa nervceller är viktiga för att reglera motorisk funktion och känslor, och celldöd leder till symtom som skakningar, fysisk instabilitet och känslomässiga förändringar. Denna sjukdom behandlas vanligtvis med mediciner som förser hjärnan med ytterligare dopamin, men de inblandade läkemedlen har biverkningar och är inte alltid effektiva. I vissa fall kan en enhet placeras i hjärnan för att stimulera områden som är relaterade till rörelse och hjälpa till att kontrollera symtom, men detta rekommenderas vanligtvis endast för patienter som inte svarar på mediciner.
En stroke i mellanhjärnan, även kallad en postterior cerebral artär stroke, är mindre vanlig än de som påverkar de främre eller mellersta cerebrala artärerna. Mellanhjärnans stroke påverkar vanligtvis en individs motoriska och sensoriska funktioner inklusive tal, syn, kroppsrörelser och känsla. De är vanligtvis resultatet av en kardioemboli, en obstruktion av blodkärlen i eller runt hjärtmuskeln. Skadan är oåterkallelig och behandlingen är inriktad på rehabilitering och förebyggande av en ny stroke.
Mellanhjärnan kan också vara kopplad till vissa former av psykisk ohälsa. Dopaminhypotesen om psykos utvecklades när forskare noterade att dopaminproduktionen ofta är onormalt hög hos personer med vissa psykiska sjukdomar, som schizofreni. Det finns flera bevis för att stödja denna hypotes, inklusive det faktum att några av de mest effektiva medicinerna för behandling av psykoser är de som minskar dopaminaktiviteten. Ett annat starkt bevis är att substantia nigra, där mest dopamin produceras, har setts genomgå strukturella och cellulära förändringar hos en person med schizofreni.