นิวเคลียสมีหาง

นิวเคลียสมีหาง  ()  เป็นนิวเคลียสในปมประสาทฐาน  (basal ganglia)  ในสมองของสัตว์หลายประเภท  มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้และความทรงจำ

กายวิภาค

นิวเคลียสมีหางอยู่ใกล้ศูนย์กลาง  (medial)  ของสมอง  อยู่คร่อมทาลามัส  มีอยู่ในซีกทั้งสองของสมอง  นิวเคลียสแต่ละตัวมีรูปร่างคล้ายอักษรโรมัน C มีหัวใหญ่  ( ) ด้านหน้า และมีตัว  ( )  กับหาง  ( )  ที่เล็กลงมาตามลำดับ  บางส่วนของนิวเคลียสมีหางบางครั้งเรียกว่า "หัวเข่า" ( )

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)

หน้าที่การงาน

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

ภาพต่างๆ

หมายเหตุและอ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่นๆ

 แผนผังที่   uni-tuebingen.de 
 NIF Search - Caudate Nucleus  via the Neuroscience Information Framework

ซีรีบรัม
ปมประสาทฐาน