นิวเคลียสมีหาง

กายวิภาค

นิวเคลียสมีหางอยู่ใกล้ศูนย์กลาง (medial) ของสมอง อยู่คร่อมทาลามัส มีอยู่ในซีกทั้งสองของสมอง นิวเคลียสแต่ละตัวมีรูปร่างคล้ายอักษรโรมัน C มีหัวใหญ่ (อังกฤษ: head ละติน: caput) ด้านหน้า และมีตัว (อังกฤษ: body ละติน: corpus) กับหาง (อังกฤษ: tail ละติน: cauda) ที่เล็กลงมาตามลำดับ บางส่วนของนิวเคลียสมีหางบางครั้งเรียกว่า "หัวเข่า" (อังกฤษ: knee ละติน: genu)
หัวและตัวของนิวเคลียสมีหางรวมกันเป็นปีกหน้าส่วนด้านล่างของ lateral ventricle หลังจากลำตัวที่ยื่นออกไปด้านหลังศีรษะสักระยะหนึ่ง ส่วนหางก็ม้วนกลับมาด้านหน้า กลายเป็นปีกล่างส่วนเพดานของ lateral ventricle ซึ่งหมายความว่าการผ่าแบ่งหน้าหลัง (coronal) ที่ตัดผ่านส่วนหาง ก็ย่อมจะตัดผ่านตัวและหัวของนิวเคลียสมีหางด้วย
นิวเคลียสมีหางมีความสัมพันธ์ทางกายวิภาคกับโครงสร้างอื่นหลายอย่าง คือ มีการแบ่งออกจากนิวเคลียสรูปเลนส์ (lenticular nucleus) (ซึ่งประกอบด้วย globus pallidus และ putamen) โดยปีกด้านหน้าของ internal capsule และเมื่อประกอบพร้อมกับ putamen ก็จะรวมกันเป็น striatum ด้านหลัง

เคมีประสาท

นิวเคลียสมีหางรับการเชื่อมต่ออย่างหนาแน่นมาจากนิวรอนที่ส่งสัญญาณโดยสารโดพามีน ซึ่งมีกำเนิดหลักใน ventral tegmental area และ substantia nigra pars compacta นอกจากนั้นแล้วยังมีการเชื่อมต่อมาจากคอร์เทกซ์สัมพันธ์ (association cortices)

การเรียนรู้และความทรงจำ

โดยประวัติแล้ว ปมประสาทฐาน (basal ganglia) โดยรวมๆ มีบทบาทในการควบคุมการเคลื่อนไหว และโดยเป็นส่วนหนึ่งของปมประสาทฐาน นิวเคลียสมีหางในยุคแรกๆ ได้รับการสันนิษฐานว่ามีบทบาทหลักในการควบคุมการเคลื่อนไหวภายใต้อำนาจจิตใจ (หรือโดยสมัครใจ) แต่ในเร็วนี้ๆ งานวิจัยได้แสดงว่า นิวเคลียสมีหางมีบทบาทอย่างสำคัญในการเรียนรู้และความทรงจำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับการประมวลฟี้ดแบ็กที่ได้รับ คือว่า โดยทั่วๆ ไป การทำงานทางประสาทจะปรากฏในนิวเคลียสมีหางเมื่อบุคคลนั้นกำลังรับฟี้ดแบ็ก ผู้มีภาวะ hyperthymesia ปรากฏว่ามีขนาดของนิวเคลียสมีหางและสมองกลีบขมับที่ใหญ่กว่าปกติ

อารมณ์ความรู้สึก

นิวเคลียสมีหางตอบสนองเมื่อบุคคลประสบกับสุนทรียภาพทางตา จึงมีการเสนอว่าเป็น "ประสาทสัมพันธ์ของความรัก" (neural correlates of romantic love)

การเข้าใจภาษา

นิวเคลียสมีหางในสมองซีกซ้ายรับการเสนอว่า มีความสัมพันธ์กับทาลามัสที่ควบคุมความเข้าใจคำศัพท์ และการออกเสียงคำศัพท์ เพราะว่า เขตที่ทำงานในนิวเคลียสมีหางเปลี่ยนไปเมื่อบุคคลนั้นเปลี่ยนไปใช้อีกภาษาหนึ่ง

การควบคุมขีดเริ่มเปลี่ยน

สมองมีเซลล์ประสาทเป็นจำนวนมากซึ่งมีการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันเป็นไซแนปส์แบบเร้า (excitatory synapses) เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่มีส่วนประกอบที่มีการป้อนกลับเชิงบวก ดังนั้น เป็นความยากที่ระบบเช่นนี้จะดำเนินงานไปได้โดยไม่มีกลไกที่ป้องกันการส่งสัญญาณที่มากเกินไป มีหลักฐานโดยปริยายว่า นิวเคลียสมีหางอาจมีบทบาทในการควบคุมการส่งสัญญาณในระบบประสาท ทำงานโดยวัดการทำงานอย่างรวมๆ ในเปลือกสมองแล้วควบคุมศักย์ขีดเริ่มเปลี่ยน

บทบาทในโรคย้ำคิดย้ำทำ

มีการสันนิษฐานว่า นิวเคลียสมีหางอาจทำงานผิดผลาดในบุคคลมีโรคย้ำคิดย้ำทำ (obsessive compulsive disorder) คืออาจจะไม่สามารถควบคุมการส่งข้อมูลของประสบการณ์หรือความคิดที่ก่อให้เกิดความกังวลระหว่างทาลามัสและ orbitofrontal cortex เพราะว่า งานวิจัยที่ทำภาพสมองด้วยโพซิตรอนอีมิสชันโทโมกราฟีพบว่า นิวเคลียสมีหางของสมองซีกขวามีระดับความเปลี่ยนแปลงของการเผาผลาญกลูโคส (glucose metabolism) มากที่สุดเมื่อคนไข้ทานยา paroxetine (เป็นยาบรรเทาโรคซึมเศร้าและโรคย้ำคิดย้ำทำเป็นต้น)
นอกจากนั้นแล้ว งานวิจัยเร็วนี้ๆ ซึ่งเปรียบเทียบคนไข้โรคย้ำคิดย้ำทำและกลุ่มควบคุมที่ปกติพบว่า คนไข้มีปริมาตรเนื้อเทาที่เพิ่มขึ้นในนิวเคลียสรูปเลนส์ (lenticular nucleus) และในนิวเคลียสมีหาง ในซีกสมองทั้งสองข้าง ในขณะที่ปริมาตรเนื้อเทาของ medial frontal gyrus และ/หรือ anterior cingulate gyrus กลับลดลง
ปรากฏการณ์นี้แตกต่างจากคนไข้โรควิตกกังวลประเภทอื่นๆ ผู้มีปริมาตรเนื้อเทาลดลง (แทนที่จะเพิ่ม) ในนิวเคลียสรูปเลนส์และนิวเคลียสมีหางของซีกสมองทั้งสองข้าง และปริมาตรเนื้อเทาของ medial frontal gyrus และ/หรือ anterior cingulate gyrus ก็ลดลงเช่นกัน