ก้านสมองส่วนท้าย

ก้านสมองส่วนท้าย
หรือ เมดัลลา
()
เป็นโครงสร้างรูปก้านซึ่งอยู่ในก้านสมอง
มันอยู่ด้านหน้าและด้านหลังโดยส่วนหนึ่งของสมองน้อย
มันอยู่ด้านหน้าของสมองน้อยโดยค่อนข้างต่ำกว่า
เนื้อเซลล์ประสาทที่มีรูปกรวยของมันมีหน้าที่ซึ่งไม่ได้อยู่ใต้อำนาจจิตใจ (ของระบบประสาทอิสระ) เริ่มตั้งแต่การอาเจียนจนไปถึงการจาม
เมดัลลามีศูนย์หัวใจ ศูนย์การหายใจ ศูนย์การอาเจียน (area postrema) และศูนย์ปรับขนาดหลอดเลือด และดังนั้นจึงมีหน้าที่เหนืออำนาจจิตใจเกี่ยวกับการหายใจ อัตราหัวใจเต้น และความดันเลือด

ช่วงพัฒนาการเมื่อเป็นตัวอ่อน เมดัลลาพัฒนามาจาก myelencephalon
ซึ่งเป็นถุงเล็ก (vesicle) ถุงที่สองที่เกิดในช่วงพัฒนาการของสมองส่วนท้าย (rhombencephalon, hindbrain)

คำพ้นสมัยว่า bulb หมายถึงเมดัลลา ดังนั้น คำทางการแพทย์ปัจจุบันว่า bulbar เช่น bulbar palsy (อัมพาตก้านสมองส่วนท้าย) จึงยังเป็นคำที่ใช้เมื่อเกี่ยวกับเมดัลลา โดยเฉพาะเมื่อกล่าวถึงอาการ/โรค
และยังหมายถึงเส้นประสาท (nerve), ลำเส้นใยประสาท (tract) ที่เชื่อมกับเมดัลลา และกล้ามเนื้อต่าง ๆ ที่ส่งใยประสาทไปถึง เช่น ลิ้น คอหอย และกล่องเสียง

กายวิภาค 

เมดัลลาสามารถรจัดเป็นสองส่วน คือ
 ส่วน "เปิด" ด้านบน ที่ผิวด้านบน (dorsal) ของมันอยู่ติดกับโพรงสมองที่สี่
 ส่วน "ปิด" ด้านล่าง เป็นส่วนที่โพรงสมองที่สี่ได้แคบลง ณ obex ในเมดัลลาส่วนท้าย (caudal)

รอบ ๆ 
anterior median fissure เป็นร่องในเมดัลลาที่เป็นรอยพับของเยื่อเพียโดยทอดยาวไปตามเมดัลลาทั้งหมด
มันยุติที่ขอบด้านล่างของพอนส์โดยขยายเป็นรูปสามเหลี่ยมเล็กที่เรียกว่า foramen cecum
ด้านข้างของร่องนี้เป็นบริเวณสูงขึ้นที่เรียกว่า พิระมิดของเมดัลลา (medullary pyramid)
พิระมิดมีลำเส้นใยประสาท pyramidal tract ซึ่งรวม corticospinal tract และ corticobulbar tract
ที่ด้านหลัง (caudal) ของเมดัลลา ลำเส้นใยประสาทเหล่านี้ข้ามไขว้ทแยงไปอีกข้างหนึ่งโดยเรียกว่า decussation of the pyramids ซึ่งบังร่องตามที่ว่า ณ จุดนี้
เส้นใยประสาทที่เรียกว่า anterior external arcuate fiber โผล่ขึ้นจากร่องเหนือส่วนไขว้ทแยงนี้แล้วโค้งไปทางด้านข้าง (lateral) ขึ้นไปยังผิวของเมดัลลาเพื่อรวมกับ inferior peduncle/inferior cerebellar peduncle

บริเวณระหว่างร่องหน้าส่วนข้าง (anterolateral sulcus) กับร่องหลังส่วนข้าง (posterolateral sulcus) ซึ่งอยู่ทางส่วนบนของเมดัลลา กำหนดได้ด้วยส่วนพองคู่ที่เรียกว่า olivary bodies (หรือ olives)
มันพองเพราะมีนิวเคลียสใหญ่สุดของ olivary bodies คือ inferior olivary nucleus

ด้านหลังของเมดัลลาระหว่างร่องหลังส่วนใน (posterior median sulcus) กับร่องหลังส่วนข้าง (posterolateral sulcus) มีลำเส้นใยประสาทที่เข้าไปในเมดัลลาโดยมาจาก posterior funiculus
ของไขสันหลัง
มีลำเส้นใยประสาทคือ gracile fasciculus ซึ่งทอดไปตามด้านใน (medial) ต่อจาก midline และ cuneate fasciculus ซึ่งทอดไปตามด้านข้าง (lateral) ต่อจาก midline
มัดเส้นใยประสาท (fasciculus) เหล่านี้ไปสุดที่ส่วนนูนเป็นปุ่มซึ่งเรียกว่า gracile tubercle และ cuneate tubercle
เป็นปุ่มเนื่องกับเนื้อเทาที่เรียกว่า gracile nucleus และ cuneate nucleus
ตัวเซลล์ของนิวเคลียสเหล่านี้เป็น second order neuron ของวิถีประสาท posterior column-medial lemniscus pathway แอกซอนของเซลล์ซึ่งเรียกว่า internal arcuate fibers/fasciculi จะข้ามไขว้ทแยงจากข้างหนึ่งของเมดัลลาไปยังอีกข้างหนึ่งโดยเรียกว่า medial lemniscus

เหนือปุ่มทั้งสองตามที่ว่านี้ ด้านหลังของเมดัลลาเป็นแอ่งรูปสามเหลี่ยม ซึ่งเป็นส่วนล่างของพื้นโพรงสมองที่สี่
ที่ข้างทั้งสองของแอ่งนี้ประกบกับ inferior cerebellar peduncle ซึ่งเชื่อมเมดัลลากับสมองน้อย

ส่วนล่างขอเมดัลลาทางด้านข้าง (lateral) ต่อจาก cuneate fasciculus กำหนดโดยส่วนนูนเป็นแถบยาวที่เรียกว่า tuberculum cinereum
รอยนูนเกิดจากเนื้อเทาที่เรียกว่า spinal trigeminal nucleus
เนื้อเทาของนิวเคลียสนี้ปกคลุมด้วยชั้นเส้นใยประสาทอันเป็นลำเส้นใยประสาทส่วนไขสันหลัง (spinal tract) ของเส้นประสาทไทรเจมินัล

ฐานของเมดัลลากำหนดด้วยเส้นใยประสาท commissural fibers ซึ่งเป็นใยประสาทที่ข้ามจากไขสันหลังข้างหนึ่งไปยังก้านสมองอีกข้างหนึ่ง
ส่วนต่ำจากนี้ลงไปเป็นไขสันหลัง

เส้นเลือด 
หลอดเลือดแดงหลายเส้นส่งเลือดไปยังเมดัลลา
 anterior spinal artery ส่งเลือดไปยังด้านใน (medial) ของเมดัลลาทั้งหมด
 posterior inferior cerebellar artery เป็นสาขาใหญ่ของ vertebral artery และส่งเลือดไปยังส่วนหลังด้านข้าง (posterolateral) ของเมดัลลา เป็นส่วนที่ลำเส้นใยประสาทรับความรู้สึกหลักวิ่งเข้าไปยุติเป็นไซแนปส์ เส้นเลือดยังส่งเลือดไปยังสมองน้อยเป็นบางส่วนด้วย
 สาขาอื่น ๆ ของ vertebral artery ส่งเลือดไปยังบริเวณระหว่างหลอดเลือดที่กล่าวมาแล้วทั้งสอง รวมทั้ง solitary nucleus และนิวเคลียสรับความรู้สึกและเส้นใยประสาทรับความรู้สึกอื่น ๆ

พัฒนาการ 
เมดัลลาเกิดขึ้นในครรภ์จาก myelencephalon
โดยเปลี่ยนสภาพกลายเป็นเมดัลลาอย่างสมบูรณ์ในสัปดาห์ที่ 20
neuroblast จากส่วน alar plate ของ neural tube ในระดับเดียวกันจะเป็นตัวให้เกิดนิวเคลียสรับความรู้สึก (sensory nuclei) ในเมดัลลา
neuroblast จากส่วน basal plate (ของ neural tube) จะกลายเป็นนิวเคลียสสั่งการ (motor nuclei) คือ
 neuroblast จาก alar plate จะกลายเป็นนิวเคลียสต่าง ๆ รวมทั้ง
 solitary nucleus ซึ่งเป็นกลุ่มนิวเคลียสรับความรู้สึกซึ่งได้ข้อมูลเกี่ยวกับรสจากลิ้นเป็นต้น ข้อมูลสารเคมีและแรงกลจากอวัยวะต่าง ๆ ภายในร่างกายรวมทั้งหัวใจและปอด
 spinal trigeminal nucleus ซึ่งได้ใยประสาทนำเข้าคือ general somatic afferent fibers เพื่อการรับรู้ความเจ็บปวด สัมผัส และอุณหภูมิจากใบหน้าข้างเดียวกันของร่างกาย
 cochlear nuclei และ vestibular nuclei ซึ่งได้เส้นใยประสาทนำเข้าคือ special somatic afferent fibers เพื่อการได้ยิน และการทรงตัว
 inferior olivary nucleus ซึ่งส่งกระแสประสาทต่อไปยังสมองน้อยเพื่อกิจทาง motor coordination และ motor learning
 dorsal column nuclei ซึ่งมีนิวเคลียส gracile nucleus และ cuneate nuclei ที่เป็นเซลล์ประสาท second order neuron ของวิถีประสาท Dorsal column-medial lemniscus pathway และส่งข้อมูลสัมผัสละเอียดและการรับรู้อากัปกิริยาไปยังสมอง
 neuroblast จาก basal plate จะกลายเป็น
 hypoglossal nucleus ซึ่งมีเส้นใยประสาทนำออกคือ general somatic efferent fiber ซึ่งส่งกระแสประสาทสั่งการไปยังกล้ามเนื้อโครงร่าง
 nucleus ambiguus ซึ่งเป็นตัวเซลล์ประสาทของใยประสาทนำออกคือ special visceral efferent ซึ่งส่งกระแสประสาทสั่งการไปยังกล้ามเนื้อที่ส่วนโค้งคอหอย (pharyngeal arch) ในมนุษย์
 dorsal nucleus of vagus nerve และ inferior salivatory nucleus ทั้งสองมีแอกซอนเป็น general visceral efferent fiber ซึ่งส่งกระแสประสาทสั่งการไปยังกล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อหัวใจ และต่อมต่าง ๆ

หน้าที่ 
เมดัลลาเป็นตัวเชื่อมสมองระดับที่สูงกว่ากับไขสันหลัง ทำหน้าที่ต่าง ๆ ของระบบประสาทอิสระรวมทั้ง
 การควบคุมการหายใจ (control of ventilation) อาศัยกระแสประสาทที่ได้จากตัวรับรู้สารเคมีคือ carotid body ซึ่งอยู่ที่หลอดเลือดแดงที่คอและ aortic body ซึ่งอยู่ที่ส่วนโค้งเอออร์ตาเหนือหัวใจ กลุ่มตัวรับรู้สารเคมี (chemoreceptor) เหล่านี้เป็นตัวควบคุมการหายใจ คือพวกมันจะตรวจจับความเป็นกรดในเลือด ยกตัวอย่างเช่น ถ้าเลือดเป็นกรดเกิน เมดัลลาจะได้รับข้อมูลจากตัวรับสารเคมีแล้วส่งกระแสประสาทไปยังเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อ คือ intercostal muscle ที่ซี่โครงและ phrenical muscle ที่กะบังลมเพื่อเพิ่มอัตราการหดเกร็ง เพิ่มการหายใจ และเพิ่มการเติมออกซิเจนใส่ในเลือด กลุ่มเซลล์ประสาทในเมดัลลาคือ ventral respiratory group และ dorsal respiratory group มีบทบาทในการควบคุมเช่นนี้ กลุ่มอินเตอร์นิวรอน pre-Bötzinger complex ในเมดัลลาก็มีบทบาทในการหายใจด้วยเหมือนกัน
 ศูนย์หัวใจร่วมหลอดเลือด เป็นส่วนของระบบประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก
 ศูนย์ปรับขนาดหลอดเลือด - มีตัวรับรับรู้ความดันในหลอดเลือด (baroreceptor) ซึ่งส่งข้อมูลไปยังเมดัลลาส่วน solitary nucleus เพื่อให้ปรับความดันได้
 ศูนย์รีเฟล็กซ์สำหรับการอาเจียน การไอ การจาม และการกลืน รีเฟล็กซ์เหล่านี้รวมทั้งรีเฟล็กซ์ขย้อน (pharyngeal reflex), รีเฟล็กซ์การกลืน (swallowing reflex) หรือ palatal reflex และรีเฟล็กซ์ขากรรไกร (masseter reflex) จึงสามารถเรียกรีเฟล็กซ์เหล่านี้แต่ละอย่างว่า bulbar reflex

ความสำคัญในการตรวจรักษา 
เส้นเลือดอุดตัน (เช่นที่เกิดในโรคหลอดเลือดสมอง) อาจสร้างปัญหาต่อเมดัลลาที่ pyramidal tract, medial lemniscus และ hypoglossal nucleus
เป็นเหตุของกลุ่มอาการที่เรียกว่า medial medullary syndrome อาการเช่น 
 เมื่อพยายามแลบลิ้น ลิ้นจะเบี้ยวไปทางข้างสมองที่มีปัญหาเพราะกล้ามเนื้อด้านนั้นอ่อนแรง เป็นปัญหาที่ hypoglossal nerve fiber
 แขนขาอ่อนแรง (หรืออัมพาตครึ่งซีกโดยขึ้นอยู่กับความรุนแรง) ในร่างกายซีกตรงข้ามกับสมองข้างที่มีปัญหา เป็นปัญหาที่ pyramidal tract
 การเสียความรู้สึกสัมผัสที่แยกแยะวัตถุได้ (discriminative touch) การรับรู้อากัปกิริยาที่รู้สึกได้ และการรับรู้แรงสั่นในร่างกายซีกตรงข้ามกับสมองด้านที่มีปัญหา เป็นปัญหาที่ medial lemniscus

กลุ่มอาการ lateral medullary syndrome อาจเกิดเพราะการอุดตันของเส้นเลือด posterior inferior cerebellar artery หรือของ vertebral artery อาการรวมทั้งการเสียความรู้สึกเจ็บและอุณหภูมิที่ร่างกายซีกตรงกันข้าม (กับซีกสมองที่บาดเจ็บ) หรือใบหน้าซีกเดียวกัน
ส่วนอัมพาตก้านสมองส่วนท้ายแบบลุกลาม (progressive bulbar palsy, PBP) เป็นโรคที่ทำลายประสาทซึ่งส่งไปยังกล้ามเนื้อ bulbar muscle (เช่น ลิ้น คอหอย และกล่องเสียง) อาการที่เป็นมากขึ้นเรื่อย ๆ รวมทั้งปัญหาการเคี้ยว การพูด และการกลืน
ส่วน infantile progressive bulbar palsy เป็น PBP ที่เกิดในเด็ก

สัตว์อื่น 
ทั้งปลาแลมป์เพรย์ทะเลและแฮ็กฟิชมีเมดัลลาที่พัฒนาขึ้นอย่างเต็มที่
เพราะปลาทั้งสองมีลักษณะคล้ายกับปลาไม่มีขากรรไกรรุ่นต้น ๆ มาก จึงเสนอว่า เมดัลลาได้พัฒนาขึ้นในปลารุ่นต้น ๆ เช่นนี้เมื่อประมาณ 
สมมติฐานว่า เมดัลลาเป็นส่วนของสมองสัตว์เลื้อยคลานในยุคต้น ๆ ได้หลักฐานจากขนาดที่ใหญ่โดยเปรียบเทียบในสัตว์เลื้อยคลานยุคปัจจุบันรวมทั้งจระเข้ จระเข้ตีนเป็ด และกิ้งก่ามอนิเตอร์

รูปภาพอื่น ๆ

เชิงอรรถ

อ้างอิง

แหล่งข้อมูลอื่น 

 

ก้านสมองส่วนท้าย