ساختار مخچه و دستگاه تعادلی؛ ارتباط دستگاه تعادلی با مخچه

مخچه عریض ترین قسمت مغز عقبی (hind brain) است که در حفره ی جمجمه ای عقبی (posterior cranial fossa) قرار دارد.

مخچه از نظر لغوی کلمه ای لاتین بوده و به معنی مغز کوچک می‌باشد. مخچه بزرگترین بخش مغز خلفی بوده و در حفره ی مغزی خلفی یعنی در عقب بصل النخاع و پل مغزی و در زیر چادر مخچه ای قرار می‌گیرد. مخچه مسئول هماهنگ کردن حرکات ارادی بدن می‌باشد. در بخش قدامی، مخچه در مجاورت با بطن چهارم مغزی، پل مغزی و بصل النخاع قرار گرفته و در ناحیه ی خلفی تحتانی در مجاورت با بخش صدفی استخوان پس سری و در ناحیه ی فوقانی در مجاورت با چادر مخچه ای قرار دارد.

مخچه ظاهری شبیه تخم مرغ داشته و دچار مقداری تغییر شکل شده است، بدین معنی که از بالا به پایین پهن شده و در خط وسط فشرده شده و از طرفی به طرف دیگر کشیده شده است. مخچه وزنی معادل با ۱۵۰ گرم دارد (مردان بزرگسال). در بالغین وزن مخچه یک هشتم و در اطفال یک بیستم وزن مغز را تشکیل می‌دهد.

مخچه در عقب بصل النخاع و پل مغزی قرار گرفته است و از دو نیمکره راست و چپ تشکیل شده است. این دو نیمکره به وسیله ساختمانی که در وسط قرار دارد و «کرمینه» یا «ورمیس vermis مخچه» نامیده می‌شود با یکدیگر ارتباط دارند.

ماده سفید مخچه در وسط قرار گرفته و ماده خاکستری در پیرامون آن قرار گرفته است. در ضخامت ماده سفید، توده‌های خاکستری وجود دارد که به آنها هسته‌های مخچه می‌گویند.

مخچه از لحاظ تاریخچه شکل گیری و تکامل خود به سه بخش باستانی، قدیمی‌و نوین تقسیم می‌شود که هر کدام با یک عمل و وظیفه ارتباط دارند. قسمتی از مخچه که در ارتباط با حفظ تعادل است، قدیمی‌ترین قسمت مخچه از نظر تکامل است و «مخچه باستانی» نامیده می‌شود. نام دیگر مخچه باستانی، “مخچه دهلیزی” است.

قسمتی از مخچه که در ارتباط با هماهنگی حرکات است، از نظر تکاملی نسبت به مخچه باستانی جدیدتر است و “مخچه قدیمی” نام دارد. قسمتی از مخچه که در ارتباط با تنظیم “تونسیته عضلانی” (تونسیته حالت طبیعی انقباض ملایم عضلات مخطط است) و هماهنگی حرکات است، جدیدترین قسمت مخچه بوده و “مخچه جدید” نام دارد.

قشر مخچه

“قشر مخچه” لایه ای از ماده خاکستری است که سطوح مخچه را پوشانده. قشر مخچه به وسیله شیارهای عرضی که به طور موازی هستند و عمق‌های متفاوتی دارند به چین‌ها / لوب‌ها (لوب به معنی تکه و قسمت است) و لوبول‌ها (لوب کوچک) تقسیم شده است. ویژگی خاص قشر مخچه یکنواختی ساختمانش در کل وسعتش است که این موضوع در مورد قشر مغز صدق نمی‌کند.

قشر مخچه انسان در واقع یک صفحه چین خورده و بزرگ، به عرض تقریبی ۱۷ سانتی متر و طول ۱۲۰ سانتی متر است.

مجاورات مخچه

مخچه از طرف جلو توسط بطن چهارم (fourth ventricle) از بصل النخاع و پل مغزی جدا می‌شود. از طرف عقب، با قسمت عمودی صدف (squama) استخوان اکسیپتال مجاور است، از طرف بالا به وسیله ی چادر مخچه (cerebellar tentorium) پوشیده می‌شود، از طرف پایین، با کف حفره ی کرانیال عقبی مجاور است. وزن مخچه در بالغین حدود ۱۵۰ گرم است که تقریبا یک هشتم کل مغز می‌باشد. در حالیکه وزن مخچه ی کودکان یک بیستم وزن مغز آنها است.

شکل خارجی مخچه

مخچه دارای دو قسمت طرفی به نام نیمکره‌های مخچه ای (cerebellar hemisphere) می‌باشد که توسط یک بخش میانی به نام کرمینه (Vermis) از هم جدا می‌شوند. مخچه دارای یک سطح بالایی و یک سطح پایینی است، سطح بالایی مخچه محدب می‌باشد. در وسط سطح پایینی مخچه یک بریدگی عمیق جلو به عقب به نام دره (vallecula) دیده می‌شود که در هر طرف آن شیاری به نام sulcus vallecula وجود دارد. در جلوی مخچه یک بریدگی عریضی می‌باشد که در تشکیل بطن چهارم شرکت می‌کند. لبه‌های این بریدگی به بصل النخاع و پل مغزی متصل می‌شوند. در عقب مخچه هم یک بریدگی عمیق اما باریک وجود دارد که داس مخچه ای (cerebellar falx) را در خود جای می‌دهد. مخچه دارای یک بریدگی کنار جلوی طرفی و یک کنار عقبی می‌باشد.

مخچه دارای یک لب جلویی است که در جلو سطح بالایی قرار دارد و یک لب عقبی که نیمی‌از آن در سطح بالایی و نصف دیگرش در سطح پایینی واقع شده است. در قسمت جلوی سطح پایینی مخچه لب کوچکی به نام flocculo nodular وجود دارد.

مخچه شامل سه بخش (دو نیمکره و یک عدد کرمینه یا Vermis)، دو سطح فوقانی و تحتانی، دو شکاف قدامی و خلفی، دو کنار قدامی‌جانبی و خلفی، سه لوب قدامی‌و میانی و فلوکلوندولا (flocculonodular) می‌باشد. سطح فوقانی محدب بوده و سطح تحتانی نیز توسط دره ی مخچه (vallicula) و شیار مخچه ای دچار بریدگی شده و شکافدار می‌گردد. شکاف مخچه ای قدامی‌، پهن، سطحی و کم عمق بوده و پل مغزی و بصل النخاع را در خود جای می‌دهد. شکاف مخچه ای خلفی، باریک و عمیق می‌باشد و داس مخچه ای (falx cerebella) را در خود جای می‌دهد.

لوب قدامی‌در جلوی شیار اولیه (primary fissura) یعنی در سطح فوقانی قرار می‌گیرد. لوب میانی را گاهی اوقات لوب خلفی نیز می‌نامند و از دو لوب دیگر بزرگتر است. این لوب در سطح فوقانی توسط شیار اولیه و در سطح تحتانی توسط شیار خلفی جانبی محدود می‌شود. لوب فلوکلوندولار کوچکتر از بقیه ی لوب‌ها بوده و در سطح تحتانی یعنی در جلوی شیار خلفی جانبی واقع شده است.

مخچه توسط چندین شیار به بخش‌های مختلفی تقسیم شده است و هرکدام از این شیارها نیمکره‌های مخچه ای و کرمینه را نیز قطع می‌کنند. تعداد این شیارها فراوان است ولی فقط سه عدد از این‌ها برای ما حائز اهمیت بیشتری می‌باشد.

مخچه دارای سه شیار عمیق است:

– شیار اولیه (primary sulcus or fissure) که در سطح بالایی مخچه قرار دارد و لوب‌های جلویی و عقبی را از هم جدا می‌سازد. شیار اولیه لوب‌های قدامی‌و میانی را در سطح فوقانی مخچه از یکدیگر جدا می‌کند.

– شیار خلفی طرفی (posterolateral sulcus) که لوب‌های میانی و فلوکلوندولار را در سطح تحتانی از همدیگر جدا می‌کند.

– شیار افقی (horizontal sulcus) که سطوح فوقانی و تحتانی را در طرف عقب از هم جدا می‌کند.

شیارهای ذکر شده همراه با شیارهای کم عمق دیگر، مخچه را به قطعات کوچکتری تقسیم می‌کنند.

قطعات و بخش‌های مختلف کرمینه (Vermis) در سطح فوقانی از جلو به عقب و در سطح تحتانی از عقب به جلو به ترتیب عبارتند از:

۱- زبانه (lingula)

۲- قطعه‌ی مرکزی (central lobule)

۳- برآمدگی یا قطعه ی برجسته (culmen)

۴- قطعه ی شیبدار (declive)

۵- چین کوچک یا ورقه (folium)

۶- برجستگی یا برآمدگی (tuber)

۷- هرم (pyramid)

۸- زبان یا زبانه کوچک (uvula)

۹- گره (nodule)

قطعاتی از مخچه که در طرفین کرمینه قرار دارند در سطح فوقانی از جلو به عقب و در سطح تحتانی از عقب به جلو به ترتیب عبارتند از:

– بال قطعه ی مرکزی (Ala central lobule) که در طرفین قطعه ی مرکزی قرار دارد.

– لوبول‌های چهارضلعی یا چهارگوش (quadrangular lobule) که در طرفین قطعه ی برجسته ( culmen ) قرار دارد.

– لوبول ساده (simple lobule) در طرفین قطعه ی شیبدار ( declive ) قرار دارد.

– لوبول نیمه ی هلالی فوقانی (superior semilunar lobule) که در طرفین چین کوچک ( folium ) قرار دارد.

– لوبول نیمه ی هلالی تحتانی (inferior semilunar lobule) و Gracile که در طرفین tuber قرار دارند.

– لوبول دو بطنی (biventral lobule) در طرفین پیرامید قرار دارد.

– لوزه (tonsile) که در طرفین uvula قرار دارد.

– قطعه ی فلولوک flocculus که در طرفین گره ( nodule ) قرار دارد.

تقسیمات مخچه از نظر فیزیولوژیکی:

از نقطه نظر کار و فیزیولوژی مخچه را به سه قسمت تقسیم کرده اند:

۱- مخچه ی باستانی Archicerebellum

۲- مخچه ی قدیم Paleocerebellum

۳- مخچه ی جدید Neocerebellum

– مخچه ی باستانی (archicerebellum): مخچه ی باستانی از نظر تکاملی قدیمی‌ترین بخش مخچه بوده که شامل لوب فلوکلوندولار floccullonodular و زبانه lingula می‌باشد. (لوب فلوکلوندولار= فلوکول+ پایه ی فلوکول + ندول). قسمت باستانی مخچه به وسیله ی رشته‌های vestibulocerebellar با مجاری نیم دایره ای گوش در ارتباط می‌باشد و حفظ تعادل بدن را تامین می‌کند. این بخش از مخچه مرکز تعادلی است و عضلات محوری موثر در حرکت و حفط تعادل بدن را کنترل می‌کند و منشا آن از گوش داخلی است و مرکز تعادل دهلیزی نیز نامیده می‌شود.

– مخچه ی قدیم (paleocerebellum): بخشی از مخچه است که پس از مخچه ی باستانی ظاهر می‌شود، و از زبانه lingula (لوب قدامی‌آن) و هرم (pyramid) و زبان کوچک (uvula) ساخته می‌شود. قسمت قدیمی‌توسط رشته‌های spinocerebellar به نخاع متصل می‌شود. این قسمت از مخچه جهت کنترل tone (انقباض خفیف و دائمی‌عضلات) و پوسچر (posture) (موقعیت عضلات اندام‌ها) به کار می‌رود. مخچه اعمال پیچیده ای دارد که هنوز به خوبی شناخته نشده است، اما می‌توان گفت، مرکز کنترل تونیسیته ی عضلانی و وضعیت حرکت اندام‌ها است، به عبارت دیگر مرکز تعادلی است که از عضلات مبدا می‌گیرد.

– مخچه ی جدید (Neocerebellum): آخرین قسمت مخچه از نظر تکاملی است، و شامل بقیه ی قسمت‌های مخچه یعنی قطعه ی شیبدار، ورقه، برجستگی و هرم می‌باشد. مخچه به وسیله ی رشته‌های cortico cerebellar به کورتکس مغزی مربوط می‌شود. این قسمت از مخچه حرکات ظریف بدن را کنترل می‌کند. مخچه ی جدید در ارتباط با کنترل حرکات ارادی بدن است. مخچه توسط پایه‌های مخچه ای فوقانی، میانی و تحتانی به ترتیب با مغز میانی، پل مغزی و بصل النخاع در ارتباط می‌باشد. پایه‌های مخچه ای میانی و تحتانی حاوی رشته‌های آوران و پایه‌های مخچه ای فوقانی حاوی رشته‌های وابران می‌باشند.

ارتباطات مخچه (connection of cerebellum): مخچه به وسیله ی پایه‌های مخچه ای فوقانی با مغز میانی (midbrain) توسط پایه‌های مخچه ای میانی به پل مغزی (pons) و به وسیله ی پایه‌های مخچه ای تحتانی به بصل النخاع (medulla oblongata) مربوط می‌شود.

تشکیلات داخلی مخچه:

مخچه هم مانند سایر قسمت‌های دستگاه عصبی مرکزی از دو ناحیه ی سفید و خاکستری ساخته شده است. که ماده ی خاکستری مخچه شامل قشر مخچه و هسته‌های مخچه ای می‌باشد. هسته‌های مخچه ای چهار جفت می‌باشند.

– ناحیه ی خاکستری:

این قسمت شامل یک طبقه ی خاکستری محیطی به نام (cerebellar cortex) و تعدادی هسته ی خاکستری داخلی (cerebellar nuclei) می‌باشد:

طبقه ی خاکستری محیطی (cerebellar cortex): این طبقه تمام سطوح مخچه را به جز سطح جلوی آن می‌پوشاند.

هسته‌های خاکستری داخلی (cerebellar nuclei): در طرفین خط وسط و در ناحیه ی جلوی مخچه قرار دارند و به قرار ذیل می‌باشند:

۱- هسته‌های دندانه ای ( dentatus nuclei یا dentate): به صورت کیسه ی چین داری در طرفین خط وسط قرار دارد. این هسته‌ها مربوط به مخچه ی جدید می‌باشند.

۲- هسته‌های بینابینی (interpose nuclei) عبارتند از:

الف) هسته ی لخته ای شکل emboliform در طرف داخل هسته ی دندانه ای قرار دارد. و جزو مخچه ی قدیم است.

ب) هسته ی گلوبوس یا کروی globus در داخل و جلو هسته ی دندانه ای قرار دارد. این دو هسته مربوط به مخچه ی قدیمی‌می‌باشند.

۳- هسته ی شیروانی یا سقفی fastigial در طرفین خط وسط و در ضخامت کرمینه (vermis) قرار دارد. این هسته مربوط به مخچه ی باستانی است.

– ناحیه ی سفید مخچه

این ناحیه در زیر ماده ی خاکستری سطحی قرار دارد و هسته‌های خاکستری داخلی را در بر می‌گیرد. اگر یک مقطع ساژیتال به مخچه بدهیم ماده ی سفید آن به شکل درختی است که آن را درخت زندگی (Arbor vita) می‌نامند.

اعمال مخچه

هر نیمه از مخچه، همان طرف بدن را کنترل می‌کند، از این نظر عملکرد مخچه مغایر عملکرد سایر بخش‌های مغز است، زیرا در اکثر موارد، هر قسمت از مغز، بخش مخالف (طرف مقابل) خود را در بدن کنترل می‌کند. اعمال عمده ای که مخچه انجام می‌دهد عبارتند از:

۱- هماهنگ کردن حرکات بدن، که همین امر سبب توازن، نرمی‌و دقت در حرکات بدن می‌شود و این وظیفه برعهده ی مخچه ی جدید می‌باشد. هرگونه اختلالی در عمل مخچه باعث ایجاد آتاکسی (ataxia) و ترمور Tremor می‌شود که آتاکسی نوعی بی نظمی‌در حرکات عضلات بدن است و ترمور نیز حرکت غیر ارادی در نتیجه ی انقباضات متناوب عضلات متقابل می‌باشد.

۲- مخچه همچنین باعث کنترل تونیسیته ی عضلات، وضعیت بدن و تعادل آن می‌شود که این عمل بیشتر به عهده ی مخچه ی قدیم می‌باشد و ضایعات این بخش‌ها سبب ایجاد هیپوتونی (hypotonia) یا کاهش تونیسیته و ضعف عضلانی و ایجاد اشکال در تعادل بدن می‌کند.

ضایعات مخچه ای (ترمورها و آتاکسی ارثی) دارای یک سری علایم و نشانه‌ها می‌باشند که در مجموع به نام سندرم مخچه ای نامیده می‌شوند، علایم این سندرم عبارتند از:

– هیپوتونی (ضعف عضلانی و کاهش تونیسیته ی عضلات)

– intention Tremors (حرکات غیرارادی در نتیجه ی انقباضات متناوب عضلات متقابل که توسط آزمایشات finger-nose و Hell-knee مشخص می‌شود)

– Adiadochokinesia یا ناتوانی در انجام حرکات هم آهنگ و یکنواخت و سریع و مکرر نظیر سوپیناسیون و پروناسیون

– نیستاگموس Nystagmus یا حرکات پاندولی یا چرخی مداوم کره ی چشم

– scanning speech (گویایی منقطع و با تقطیع سخن گفتن)

– ataxic gait یا راه رفتن نامنظم و بی ثبات و لرزان

– علایم دیگر نظیر زانوی آونگی (pendular knee) و حرکات جهشی و ارتجاعی

ضایعات بخش میانی مخچه یا کرمینه باعث بی نظمی‌در وضعیت تعادلی بدن می‌شود، نظیر آتاکسی تنه ای (truncal ataxia) و ضایعات بخش جانبی مخچه یا نیمکره‌های مخچه ای باعث ناهماهنگی در حرکات ارادی بدن می‌شود.