CEREBELUL

CEREBELULFUNCTIILE CEREBELULUIPrincipal: Participa la initierea si modularea miscarilor voluntare initiate la nivelul emisferelor cerebraleCoordonarea miscarilor voluntare si a mersuluiMentinerea echilibrului si a posturiiInvatarea actelor motorii Reglarea tonusului muscular

Modularea starilor emotionaleRol in unele aspecte ale cognitiei

LOCALIZARECea mai mare structura din fosa posterioaraDesi reprezinta 10% din volumul creierului, contine 50% din neuronii localizati la nivel cerebral

ANATOMIEFormeaza tavanul Ventriculului IVEste atasat de fata dorsala a trunchiului cerebral prin trei pedunculi cerebelosiEste format din:O portiune mediana: = VERMISUL =Doua portiuni laterale:= EMISFERELE CEREBELOASE =

PEDUNCULII CEREBELOSIPEDUNCULUL CEREBELOS SUPERIORConecteaza cerebelul de mezencefal

PEDUNCULUL CEREBELOS MIJLOCIUCel mai mareConecteaza cerebelul de puntea Varolio

PEDUNCULUL CEREBELOS INFERIORConecteaza cerebelul de bulbul rahidian

Majoritatea aferentelor cerebeloase viaPEDUNCULII MIJLOCIU SI INFERIORMajoritatea eferentelor cerebeloase viaPEDUNCULUL SUPERIOR

STRUCTURACortexul cerebelosNumeroase foliiSubstanta alba a cerebeluluiPatru perechi de nuclei intrinseci

CORTEXUL CEREBELOSMai multe fisuri impart cerebelul in lobi si lobuliFisura primaraFisura posterolaterala

Caudal de fisura posterolaterala: Lobul floculonodularRostral de fisura primara: Lobul anteriorIntre fisura primara si cea posterolaterala: Lobul posterior

NUCLEII CEREBELOSISituati profund, in subst alba a fiecarei emisfere cerebeloase

4 perechi de nuclei (dinspre lat-med):DintatNc. Interpusi Emboliform si GlobosFastigial

NUCLEII CEREBELOSI - AferenteProvin din doua surse:EXCITATORII provin de la fibre cu originea in afara cerebelului (via fb. muschioase si agatatoare)

INHIBITORII provin de la axonii celulelor Purkinje din cortexul cerebelosNc. dintat - Primeste fb de la partea lat a emisferelor cerebeloaseNc. interpusi Primesc fb din zona intermediaraNc. fastigial - Primeste fb de la vermis si lobul floculonodular

NUCLEII CEREBELOSI - EferenteFb eferente de la NUCLEUL DINTATIntra in PCS, ulterior se incruciseaza complet si au traseu catre:Nucleii VL talamici cortexul cerebralNucleul rosuNucleii nv. oculomotoriNucleii reticulariNucleul olivar inferior

Fb eferente de la NUCLEII INTERPUSISe proiecteaza la niv partii magnocelulare a nucleului rosu contralateralUn nr mic de fibre se proiecteaza la nivelul nc VL talamici contralat cortex cerebral

Fb eferente de la NUCLEUL FASTIGIALSe proiecteaza la nc. vestibulari ipsilateraliUn nr mic de fibre se proiecteaza la niv nc. Vestibulari contralat, substantei reticulate, nc VL talamici

DIVIZIUNILE FUNCTIONALE ALE CEREBELULUI Lobul floculonodular ARHICEREBELUL = VESTIBULOCEREBEL

Vermisul si zona paramedianaPALEOCEREBELUL=SPINOCEREBEL

Partea laterala a emisferelorNEOCEREBELUL=PONTOCEREBEL

CORTEXUL CEREBELOS5 tipuri de neuroni grupati in trei straturiSTRATUL GRANULARCelule granulare (in numar imens)Celule Golgi (interneuroni, in numar mic)STRATUL CELULELOR PURKINJECelule Purkinje (celule inhibitorii)STRATUL MOLECULARCelule in cosulet si celule stelate (inhibitorii) interpuse printre axoni ai celulelor granulare si dendrite ale celulelor PurkinjeToti neuronii, cu exceptia celulelor granulare, utilizeaza neurotransmitatorul inhibitor GABACelulele Purkinje sunt singurelele celule ale caror axon pararesc cortexul cerebelos; restul celulelor au conexiuni numai in interiorul cortexului cerebelos

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASE

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASEExista numai 3 tipuri de fibre aferente cerebeloase:FIBRELE CATARATOARE (Climbing fibers)Provin numai de la niv. nc. olivar inferiorFIBRELE MUSCHIOASE (Mossy fibers)Cuprind majoritatea celorlalte aferente cerebeloaseFIBRELE AMINERGICEDistributie variata la nivelul cortexului cerebelosAxoni ce elib serotonina cu originea in nc. raphe din trunchiul cerebralAxoni ce elib norepinefrina cu originea in locus ceruleusExista 1 singur tip de fibre eferente cerebeloaseAXONII CELULELOR PURKINJE se termina fie la nivelul nucleilor cerebelosi, fie la nivelul nucleilor vestibulari

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASEDupa ce patrund in cerebel, fibrele muschioase si agatatoare Au ramuri colaterale si fac sinapse (cu efect excitator) la nivelul nucleilor cerebelosiUlterior au un traseu diferit la nivelul cortexului cerebelos

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASEFIBRELE MUSCHIOASEAxoni ce provin din tracturile spinocerebeloase si de la nucleii pontini, vestibulari si reticulariSe ramifica extensiv in stratul granular dupa ce patrund in cortexul cerebelosFiecare terminatie a fb muschioase face sinapsa cu un grup de dendrite a celulelor granulare (efect excitator)Axonii celulelor granulare se indreapta catre suprafata cortexului, in stratul molecular, unde se divid sub forma de T; acesti axoni sunt paraleli cu axul foliilor cerebeloase, traversand arborele dendritic al multor cellule Purkinje; milioane de axoni ai celulelor granulare sunt impachetati in fiecare folie cerebeloasa si formeaza FIBRELE PARALELEMai multe sute de mii de fibre paralele fac sinapsa (si excita) fiecare celula PurkinjeFibrele paralele sunt de asemenea principalele aferente excitatorii ale celulelor Golgi, stelate si in cosulet

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASECELULELE PURKINJEAxonii acestor celule sunt singurele fibre care parasesc cortexul cerebelosFac sinapsa la nivelul nc cerebelosi si la niv nc vestibulari, pe care ii inhiba puternic

Stimulul excitaror care a patruns in cerebel pe calea fb muschioaseEfect excitator asupra nc cerebelosiEfect excitator asupra celulor granulare stimuleaza celula Purkinje inhiba nc. cerebelosi

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASEFIBRELE CATARATOAREFac sinapsa direct la nivelul celulelor Purkinje, cu efect puternic excitatorFiecare celula Purkinje face sinapsa cu o singura fibra cataratoareFiecare fibra cataratoare face sinapsa cu 1-3 celule Purkinje exista o legatura stransa intre nc. olivar inferior si celulele Purkinje

Conceptele actuale: Nc. olivar inferior = Detector de erori Cand o anumita miscare nu este precisa, neuronii nc olivar sunt activati activarea puternica a celuleor Purkinje prin intermediul fibrelor cataratoare aceasta activare duce la inhibarea neuronilor nc. cerebelosi inhibarea componentei nedorite a miscarii

CIRCUITELE NEURONALE CEREBELOASECircuitele ce implica fb. muschioase, cataratoare si aminergice sunt modificate de circuite intracorticale formate din trei tipuri de interneuroni ce functioneaza ca modulatori ai activitatii celulelor Purkinje: celulele Golgi, celulele in cosulet si celulele stelateSimilar celulelor Purkinje acesti interneuroni sunt inhibitori si utilizeaza neurotransmitatorul inhibitor GABADeci: Celulele Purkinje, in cosulet, stelate, Golgi sunt neuroni inhibitori; Celulele granulare sunt neuroni excitatori.Aferentele excitatorii ale cerebelului provin in principal de la fibrele muschioase si agatatoare si ajung la celulele Purkinje (direct si indirect), celule care sunt responsabile de toate eferentele cortexului cerebelos (care sunt inhibitorii)Aferentele excitatorii catre celulele Purkinje sunt modificate suplimentar prin efectul inhibitor al interneuronilor cu rol modulator

AFERENTELE CEREBELULUISunt de 40 de ori mai numeroase ca fibrele eferente (reflecta cantitatea enorma de informatie necesara pentru controlul functiei motorii)Provin din: Cortexul cerebral Maduva spinarii Sistemul vestibularNucleul rosuTectumSistemul vizual si auditivAferentele de la cortexul cerebralInainte de a ajunge la cerebel, fibrele ce provin de la cortexul cerebral fac sinapsa cu 3 structuri din trunchiul cerebral: (1) nucleii pontini, (2) nucleul olivar inferior, (3) subst reticulataFb cortico-ponto-cerebeloaseOrigine in diferite arii ale cortexului cerebral; Traverseaza corona radiata, capsula internaFac sinapsa la niv nucleilor pontini; Axonii neuronilor pontini dau nastere fb. muschioase care patrund in cerebelul contralateral prin pedunculul cerebelos mijlociuFb cortico-olivo-cerebeloaseOrigine in diferite arii ale cortexului cerebral; Traverseaza corona radiata, capsula internaFac sinapsa la niv. Nc olivar inferior bilateral; Axonii neuronilor din nc. olivar dar nastere fb. agatatoare care patrund in cerebelul contralateral prin pedunculul cerebelos inferiorFb cortico-reticulo-cerebeloaseOrigine in diferite arii ale cortexului cerebral; Traverseaza corona radiata, capsula internaFac sinapsa la niv. substantei reticulate din punte si bulbul rahidian; axonii neuronilor subst reticulate dau nastere fb. muschioase care patrund in cerebelul ipsilateral prin pedunculul cerebelos mijlociu si inferiorAferentele de la maduva spinariiAferentele cerebelului de la niv MS provin prin 3 tracturi spinocerebeloaseTractul spinocerebelos ventralOrigine in substanta cenusie ventrala si intermediara a MS; majoritatea fb se incruciseaza la nivel medular si au traseu ascendent in fasciculul lateral; patrund in cerebel prin pedunculul cerebelos superior si se incruciseaza pentru a doua oara; dau nastere fb muschioaseAduce inf (in principal proprioceptive) de la nivelul membrelor inferioare ipsilateraleTractul spinocerebelos dorsalOrigine in nucleus dorsalis al MS; majoritatea fibrelor nu se incruciseaza; traseu ascendant in regiunea ventrolat a MS; patrund in cerebel prin pedunculul cerebelos inferior; dau nastere fb muschioaseAduce inf (in principal proprioceptive) de la nivelul membrelor inferioare si trunchiului ipsilateraleTractul cuneocerebelosOrigine in nucleul cuneat accesor al MS; patrunde in cerebelul ipsilateral prin pedunculul cerebelos inferiorAduce inf (in principal proprioceptive) de la membrele superioare si partea superioara a toraceluiAferentele de la sistemul vestibularNeuronii nc. vestibulari dau nastere fb. muschioase ce patrund in cerebelul ipsilateral (lobul floculonodular) prin interemediul pedunculului cerebelos inferior

Provin de la nucleul olivar inferior contralateral si se distribuie la nivelul intregului cortex cerebelos

Nucleii rapheuluiLocus coeruleusSubstanta reticulataNucleul trigeminal Aferentele de la nucleul olivar Alte aferente Eferentele cerebeluluiToate eferentele sunt reprezentate de axonii celulelor Purkinje; majoritatea fac sinapsa la nivelul nc. cerebelosi; un nr mic de axoni fac sinapsa direct cu nc. vestibulari din trunchiul cerebral;Axonii nc. cerebelosi parasesc cerebelul prin pedunculul cerebelos superior si inferior si fac sinapsa la nivelul:Nc. RosuTalamusuluiSistemului vestibularSubstantei reticulateConexiunile cu nc. rosuAxonii neuronilor din nc. globos si emboliform (nc. Interpusi) parasesc cerebelul prin PCS; ulterior traseu ascendent spre nc. rosu contralateral; axonii neuronilor din nc. rosu formeaza tractul rubrospinal contralateral;Calea se incruciseaza de 2 ori Efect unilateral!!Tractul rubrospinal influenteaza activitatea muschilor flexori de la nivelul extremitatilor

Conexiunile cu talamusulAxonii neuronilor de la niv nc. dintat parasesc cerebelul prin PCS, ulterior se incruciseaza si au traseu ascendent catre nc. ventrolateral talamic contralateral unde fac sinapsa; de aici fb se proiecteaza la nivelul cortexului motor primar;Nc dintat influenteaza neuronii motori de la niv cortexului cerebral contralateral; axonii cu originea la niv cortexului motor formeaza tractul corticospinal care se incruciseaza la nivelul piramidelor bulbare nc dintat influenteaza activitatea motorie la nivelul hemicorpului ipsilateral!!

Conexiunile cu sist. vestibularaxonii neuronilor din nc. fastigial parasesc cerebelul prin PCI; acesti axoni au traseu descendent si fac sinapsa la niv. Nc. vestibulari laterali bilateralUnele fibre fac sinapsa si la nivelul nc. vestibulari superiori si medialiUn mic nr de axoni ai celulelor Purkinje nu fac sinapsa la niv nc. Cerebelosi ci se proiecteaza direct la niv nc. vestibular lateralNeuronii de la niv nc. vestibular formeaza tractul vestibulospinal (neincrucisat)

Conexiunile cu subst. reticulataUnii axoni ai neuronilor de la niv nc. fastigial parasesc cerebelul prin PCI si au traseu descendent pentru a face sinapsa cu substanta reticulata (bilateral)Subst reticulara da nastere tractului reticulospinal care se proiecteaza ipsi si contralateral la nivelul subst cenusii a maduvei spinariiAxonii tractului reticulospinal fac sinapsa cu interneuroni medulari si influenteaza neuronii motori indirect.ARHICEREBELUL (VESTIBULOCEREBELUL)Primeste aferente de la nc vestibular ipsilateral si ggl. vestibulari via PCIPrimeste informatii vizuale de la corpii geniculati laterali, coliculii superioriAxonii celulelor Purkinje localizate la niv vestibulocerebelului se proiecteaza la niv nc. fastigialAxonii neuronilor de la niv nc. fastigial se termina la niv nc. vestibulari si substantei reticulate via PCIArhicerebelul influenteaza in principal activitatea motorie prin intermediul tractului vestibulospinal

Are rol in mentinerea echilibrului prin ajustarea tonusului musculaturii axiale si proximaleAre rol si in coordonarea miscarilor capului si globilor oculari la schimbarea pozitiei

ARHICEREBELULLeziunile ARHICEREBELULUItulburare de echilibru si de mersinstabilitate posturala ataxie tronculara posturi anormale ale extremitatii cefalicetulburari de motilitate ale globilor oculari

Instabilitatea posturala se poate manifesta in timpul mersului sau in pozitie sezanda cu tendinta de a cadea spre lateral, in fata sau in spate; in general tendinta este de a cadea spre partea leziuniiTulburari de mers (Ataxia mersului): mersul cu baza larga de sustinere, cu dezechilibrari, pasi neregulati, deviere lateralaTulburari de motilitate ale GO: nistagmus, dismetrie ocularaARHICEREBELUL

PALEOCEREBELUL (SPINOCEREBEL)Primeste in principal aferente de tracturile spinocerebelos dorsal si ventralPrimeste si aferente de la sistemele vizual, auditiv si vestibularTrimite eferente prin nucleii interpusi in principal catre nucleul rosu dar si catre substanta reticulata si cortexul cerebralPrin fasciculele rubrospinal si reticulospinal influenteaza tonusul grupelor musculare distale si posturaLeziunile PALEOCEREBELULUI ataxia mersului hipotonie muscularaSindromul de paleocerebel a fost descries extrem de rar la oameni si nu este complet caracterizatLa animalele de experienta leziunea paleocerebelului duce la tulburari severe ale posturii si tonusului muscular.

NEOCEREBELUL (PONTOCEREBELUL)Principalele aferente provin de la diferite arii ale cortexului cerebral contralateral (in special lobul frontal si parietal); Fibrele corticopontine fac sinapsa la niv nc. pontini, ulterior patrund la niv cerebelului prin PCM; Informatiile primate de la cortexul cerebral se refera la miscarile voluntare in desfasurare si cele ce urmeaza a fi initiatePrimeste aferente si de la nucleii olivari inferioriFb. eferente de la nivelul cortexului neocerebelului fac sinapsa la nivelul nucleului dintat ai carui axoni se proiecteaza mai departe la niv talamusului ventrolateral via PCS; axonii neuronilor VL talamici se proiecteaza la niv cortexului motor primar

Controleaza activitatea NMC prin ajustarea coordonarii contractiei grupelor musculare in timpul miscarilor voluntare, a vitezei si preciziei acestoraCoordoneaza, prin intermed cortexului motor, gradul de contractie al grupelor musculare agoniste si antagoniste (pentru miscarile fine, precise)

NEOCEREBELULLeziunile NEOCEREBELULUIataxia membrelordificultate in initierea si oprirea miscarilordizartriehipotonietremor intentionaltulburari de oculomotricitateHipotonie scaderea rezistentei la miscarile passive ale membrelor; poate fi pusa in evidenta prin manevrele de apropiere a calcaiului de fesa si a pumnului de umar; apar reflexele pendulare.Dizartrie ritmul normal si fluxul cuvintelor este interrupt, cuvintele sunt neclare sau fragmentate in silabe; pacientul poate incerca sa compenseze prin intarirea fortata a cuvintelor (vorbire scandata)Tremorul intentional intrerupere neregulata, mai mult sau mai putin ritmica a unei miscari voluntare ce incepe si se accentueaza in apropierea tintei (! Diferit de tremor parkinsonian de repaos, tremor esential - postural, de la inceputul la sfarsitul miscarii)

NEOCEREBELULAtaxie Lb greaca: a=lipsa, taxis =ordonare, aranjareAtaxie - incapacitatea de a coordona activitatea muscular n timpul micrii voluntare, n absena oricrui deficit al forei musculare; pot fi afectate ritmul, amplitudinea, coordonarea, direcia i fora micrii; miscarile sunt neregulate, ezitante, succesiune de depasire a tintei, corectie, depasire din nou a tintei de-a lungul unei traiectorii stabiliteAsinergie lipsa coordonarii intre elementele ce participa la o miscare; directia, amplitudinea si forta miscarii sunt inadecvateDismetrie (frecvent cu hipermetrie) supra sau subdimensionarea miscarii cand se doreste atingerea unei tinteDisdiadocochinezie incapacitatea de a efectua miscari rapide, alternante (pronatia si supinatia mainii)

NEOCEREBELULTulburarile de oculomotricitateNistagmusOpsoclonus sacade conjugate aleatorii, cu amplitudine inegala in toate directiileBobbing ocular devierea brusca, fortata a globilor oculari pe vertical in jos, urmata de intoarcerea lenta sincrona la pozitia initiala; miscarile pe orizontala sunt de obicei paralizate

Macrografie

Diagnosticul diferential al ataxiei cerebeloaseATAXIA SPINALA (ATAXIE SENZITIVA)Apare cand exista o leziune la nivelul coloanelor posterioare lemniscului medial tulburare de sensibilitate profundaPacientii pot avea miscari ale membelor similare cu cele caracteristice ataxiei cerebeloase si mers cu baza larga de sustinereSpre deosebire de pac cu ataxie cerebeloasa, cei cu ataxie spinala au tulburare de sensibilitate profunda si pot avea si ROT diminuate/aboliteAtaxia senzitiva se accentueaza la intuneric si se amelioreaza prin corectie vizualaSemnele de afectare cerebeloasa la nivelul membrelor sunt ipsilaterale leziunii cerebeloase !Etiologia sindroamelor cerebeloaseAccidente vasculare cerebraleTraumatisme cranio-cerebraleBoli inflamatoriiInfectioase: encefalite, abces, infectie HIV, tuberculoza, sifilisNon-infectioase: boli demielinizanteTumori primare sau metastazeDegenerescenta cerebeloasa paraneoplazicaIntoxicatii

Boli degenerative (afectare bilaterala, simetrica)Ataxiile ereditare spinocerebeloaseAtrofia cerebeloasa puraAtrofia olivo-ponto-cerebeloasaAtrofia multisistemTulburari de dezvoltareAplazia/ hipoplazia cerebeloasaMalformatia Arnold-Chiari

Sindroamele cerebeloase pot aparea prin afectarea directa a cerebelului sau prin afectarea aferentelor/eferentelor (ex: peduncul cerebelos)Vascularizatia cerebelului

Etiologia sindroamelor cerebeloase

CT - HemorrhageCT Ischemic strokeMRI - CerebellitisEtiologia sindroamelor cerebeloase

Etiologia sindroamelor cerebeloase