Limbiline süsteem

Limbiline süsteemi all mõeldakse piirkonda, mis ühendab aju poolkerasid (corpus callosum) ning tegeleb muuhulgas lõhnataju (haistesibul), unehormooni tootmisega taalamuste vahel olevas käbikehas, emotsioonide (amügdala, insula, septaalala ja singulaatkorteks jne.) ja mälestustega (hippokampus, amügdala). Selle piirid on aja jooksul korduvalt muutunud ja ülalolev pilt näitab tänapäevasemaid piire NCBI järgi, kuid needki võivad vabalt muutuda. Piiride muutuse üheks põhjuseks on uute emotsioonide peale aktiveeruvate piirkondade leidmine. Äärealadeks on singulaatkorteks, insula, hippokampus ja orbitofrontaalkorteks. Kuna selle sisse jääb päris palju, siis tasuks arvestada, et loetlen siin postituses mõningaid olulisemaid struktuure. Spetsiifilisemaid teadvuseprotsesse hakkan närvisüsteemis piiritlema millalgi siis kui närvisüsteemi ehitusele olen üldtutvustuse lõpetanud.

Hippokampus

Hippokampus (3D asukoht) on vajalik sündmuste ja asukohtade meeles pidamiseks. Ristlõikes on see lihtsa anatoomiaga ning ajukoore aladest üks lihtsaim ja enimuuritud piirkondi. Joonistatud pildil (teine ka) saab võib-olla rakulisest üldanatoomiast paremini aru.
Liiklus: See saab sisendinfot entorhinaalse koore kaudu. Edasi läbivad signaalid hambakääru (dentate gyrus), mis on silmnähtavalt sakilise servaga, ja ületavad voltidevahelise vahe CA4'le, sealt edasi läbitakse korrapäraselt, CA3, CA2,CA1 ning eriti viimasest liiguvad signaalid subiculumi kaudu välja. CA1 ühendused lähevad rotil (CA1'te süstiti värvainet, misjärel uuriti kuhu see väljaminevate aksonitega jõudis) visuaalsetele, auditoorsetele (suhteliselt tihedalt), somatosensoorsetele, orbitofrontaalsele ning maitse ja lõhnatajuga tegelevatele aladele. Samuti amügdalasse, singulaatkoorde ja insulasse. Forniksi kaudu jõuavad sealsed aksonid läbi hüpotaalamuse mammilaarkehasse või nucleus accumbens'i. Kokkuvõttes peaaegu igale poole ajukoores ja sihtkoht sõltub väljasaatvast hippokampuse CA1 pikitelje piirkonnast, millel paistab olevat üle 50 spetsiifilisema sihmärgi. Samuti võivad CA1 ühendused minna teistele CA1 aladele, CA3 või ka hambakäärdu (loetlesin alates sagedamalt esinevatest ühendustest), mis võib näidata, et ühe "ringiga" ei saa alati hippokampuses infot kätte. CA1 sisesed ühendused ühendavad võib-olla eri ajukoore aladesse saatvaid CA1 piirkondi. Kokkuvõtlik ja lihtsustatud ühenduste kaart roti puhul, mille joonte paksus näitab ühenduste tihedust. Ühendused piirduvad oma ulatuses üldiselt ajukoore ja neid ühendavate tuumadega.

Retseptorid: AMPA, NMDA, GABA ja nikotiinsed atsetüülkoliini retseptorid. Atsetüülkoliini tase tõuseb stiimulirikkama õppimise ajal. Glutamaadi retseptorite tase langes rottidel REM une puuduse järel, kuigi nende mRNA hulk ei muutunud. GABA agonistid ja glutamaadi ning atsetüülkoliini antagonistid suudavad mäluauke tekitada.

Basaalganglion (basal ganglia) või basaalganglia


Basaalganglion (ei ole ganglion tavatähenduses) reguleerib peamiselt dopamiiniga mitmete ajukoore ja taalamuse osade aktiivsust. On nii aktiivsusele kaasaaitaja kui ka tagasi hoidja ning osaleb suurel määral motivatsioonis. See koosneb globus pallidus'est (3D asukoht), substantia nigra'st (asukoht on inimese pisikeses keskajus, mille enda piirid sellised), subtalaamsest tuumast (siin STN), nucleus accumbens'ist (asub umbes putameni ja kaudaat tuuma ühinemiskohas), putamenist (3D asukoht) ja kaudaat tuumast (3D asukoht). Viimaseid kahte nimetatakse ka striaatumiks (asukoht).
Põhiliiklus basaalganglias: ajukoorelt jõuab info straaitumile, mis aktiveerudes või dopamiini saades hakkab stimuleerima globus pallidus'e (GP) tuumasid, millest aju keskosa poole jääv inhibeerib taalamust ja mis omakorda aktiveerib ajukoort. Taalamuse aktiivsuse reguleerimine ajukoore aktiivsusest sõltuvalt GP poolt paistab basaalganglia põhifunktsioonina.

Basaalganglia eri osad tegelevad eri funktsioonidega. Ülaloleva illustratsiooni järgi tegelevad rohelised alad motoorse kontrolliga, pruun limbilise süsteemi osadega ja lilla tähelepanu, teadvustamisega (kukla- ja parietaalsagar) ning mäluga. CD tähistab kaudaattuuma e. suurt osa striaatumist, GP on globus pallidus ja STN on subtalaamne tuum. Olulisena paistab see, et dopamiin striaatumi rajoonis põhjustab ka kõigi selle poolt reguleeritud alade aktiivsuse tõusu. Elevil olek sobib näiteks. Sellisel juhul oleme üliliikuvad, tähelepanu käib hoogsalt ümbruse ja mälu eri osade vahel ning sisemõtisklused on intentsiivsed, kui dopamiini aktiivsus langeb väheneb ka kõigi kolme tegevuse aktiivsus.

Substantia nigra toodab suures koguses dopamiini ja on keskajus (ajutüve ülaosas) silmaga kergesti nähtav oma tumesinise värvuse tõttu. Nende rakkude suremine põhjustab Parkinsoni tõbe (lihaste jäikus ja nõrkus, depressioon, kurnatus, liigutuste vähesus ning värinad). Terve isendi selle piirkonna stimuleerimine ei tekita liikumist. Dopamiini saadetakse põhiliselt basaalganglioni osadele aga ka taalamuse ventroanterioorsesse tuuma ja ventraallateraalsesse tuuma, kuid taalamusevahelisi ühendusi on vähe. Saab signaale ajutüvest, basaalganglionist, habenula'st ja amügdala tsentraaltuumast. Sisaldab GABA ja NMDA retseptoreid. Saab glutamaatseid ühendusi subtalaamsest tuumast.

MPTP on aine, mis tapab spetsiifiliselt sealseid dopamiini tootvaid rakke ja mõned juhtumid inimestega on sellega ette tulnud 70ndate lõpus ja 80ndate alguses, kus soovides toota teatud opiaati (MPPP'd), kuid valede tingimuste juures sünteesides tekkisid järgnevate päevadega tugevad Parkinsoni sümpotmid sh. peaaegu võimetus ennast jäikuse tõttu liigutada, kuid see allus parkinsoni tõve ravimitele, mis dopamiini taset tõstsid. Edaspidi on seda ainet kasutatud katseloomade peal, et Parkinsoni tõve ravimite toimet testida.

Üldiselt eritab stabiilselt dopamiini, kuid motiveeritud seisundis hakkab seda lühiajaliselt tugevalt eritama. Selle kahjustusel väheneb REM une osakaal, kuid dopamiini agonistid taastavad selle.

Striaatum tegeleb liigutuste planeerimisega ja õppimises saades peamiselt glutamaatseid ühendusi ajukoorelt (frontaalsagaralt saab striaatum oma peamised ühendused) ja dopamiinseid substantia nigra'lt. Saamuti saab glutamaatseid signaale subtalaamsest tuumast ja inhibeerivaid GABA saatvaid ühendusi globus pallidus'est. Sisaldab atsetüülkoliini, dopamiini, neuropeptiid P'd, enkefaliine ja GABA. Saadab ühendusi superioorsesse kolliikulisse, mis tegeleb sensoorse info ja silmaliigutustega (sakaadidega) olles mõjutatud kehaliigutiste ja tähelepanu muudatuste poolt. Veel saadetakse ühendusi taalamusse ja reguleerivaid ühendusi tagasi substantia nigra'sse (dopamiin, GABA, neuropeptiid P). Muskimooli selle eri osadesse süstimisel vähenes võime järjestikke käeliigutusi õppida ja samuti oldi vähemedukad varem selgeks õpitud liigutuste läbiviimisel. Primaadi striaatumi neuronid on liigutuste ja koormuse spetsiifiliselt. Putamen ja insula on ühed kohad, kus viha ja armastuse intentsiivsus korreleerub nende piirkondade aktiveerumisega. Adenosiini A2 retseptorid asuvad peamiselt striaatumis ja suure adenosiini koguse juures võivad toimida ka stimuleerivalt. A2 knockout mutandid olid vähemaktiivsed.

Subtalaamne tuum saab ühendusi peamiselt globus palliduselt, mis inhibeerivad GABAga. Veel tuleb glutamaatseid ühendusi motoorsetelt koorealadelt ja dopamiinseid substantia nigra'lt. Saadab glutamaatsete aksonitega signaale basaalganglioni osadele sh substantia nigra'le ja paljud ühendused lähevad tagasi globus pallidusele. Tekitavad spontaanseid impulsse 80-90 Hz. Parkinsoni tõve korral on seal ja globus palliduses madalama sagedusega tegevus ning elektroodidega subtalaamse tuuma stimuleerimine on efektiivseim koht parkinsoni tõve leevenduseks. Kahjustused võivad põhjustada hoogsaid kontrollimatuid jäsemeliigutusi.

Nucleus accumbens on üheks mõnukeskuseks mõjutades nähtavasti ka motivatsiooni, kuid see aktiveerub ka ebameeldivamate emotsioonide peale. Sisaldab GABA ja väljaminevad aksonid eritavad peamiselt seda. Saadab signaale ventraalsele palliidumile, mis saadab omakorda signaale edasi dorsaalmediaalsele taalamusele ning sealt prefrontaalsele korteksile või striaatumile. Teised ühendused lähevad substantia nigra'sse ja ajutüve retikulaarformatsiooni. Saab signaale prefrontaalkoorelt, amügdala basolateraalselt tuumalt ja dopamiinseid signaale ventraalsest tegmentaalsest alast, mis on ise keskajus asuv "mõnukeskus". Dopamiini tõstmine NA's annab heaolutunnet ja mõnutunnet andvate ainete saamisel kaasneb seal enamasti dopamiini vabanemine. Katsealused inimesed, kellele viidi elektroodid NA'sse tõsise depressiooni tõttu said selle aktiveerimisel kohe motivatsiooni ja tegutsemistahet. 2 katsealust 3'st said kohest mõju, 1 hakkas hobiga tegelema, teine tahtis katedraali trepist üles kõndida. Loomkatsetes selle ajutisel farmakoloogilisel väljalülitusel vähenes sellises seisundis rotid hirmureaktsiooni õppimine tugevalt. Sisaldab muuhulgas dopamiini ja kannabinoidi CB1 retseptoreid. Histamiini süstimisele sinna järgneb algselt liikuvuse osas väheaktiivne periood, mis läheb üle hüperaktiivsuseks ja H1 retseptori agonisti andmisele kaasnes ainult aktiivsuse tõus. Adenosiini A2A retseptoreid on tihedalt ning need reguleerivad glutamaati kasutavate aksonite tööd, mis toovad signaale NA'sse. Vigastused põhjustavad katseloomades sarnaselt prefrontaalse koore kahjustamisega impulsiivsust ja eelistust valida lihtsamini saadavat väiksemat tasu. Saab noradrenaliini saatvaid signaale ajutüvest, sealhulgas locus coeruleus'ist.

Amügdala

Vajalik muuhulgas õpitud emotsionaalsete reaktsioonide omamiseks ja teiste emotsioonide ära tundmiseks. Vigastused kalduvad vähendama hirmu ja agressiivsust. Amügdala saab signaale hippokampusel, entorihinaalselt koorelt, sensoorsetelt koorealadelt, taalamuse tuumadest, ajutüvest, locus coeruleus'ilt, substantia nigra'lt, ventraalselt tegmentaalsest alast ja prefrontaalsest koorest. Nendest enamus kasutavad glutamaati amügdalale signaalide saatmiseks. Signaale saadab edasi hüpotaalamusse prefrontaalsesse korteksisse, striaatumisse, septaaltuumadele, nucleus accumbens'ile, ja vagaalnärvile, mis reguleerib seedekulgla tegevust neelamisest soolelihaste tegevuseni sh. häälepaela ja teise häälitsemises osalevaid kurgu-kõri lihaseid.

Klüver-Bucy sündroom on lai nimetus erinevate amügdala kahjustustele. Sellega käib tavaliselt kaasas kalduvus asju suuga uurida, rahulolu, vähenenud hirmureaktsioon, suurenenud huvi ümbritseva üle, muutused söömises ja aktiivsem seksuaalkäitumine.

Retseptorid:oksütotsiini, opioidide, noradrenaliini vasopressiini (oksütotsiiniga kergelt sarnane peptiid), neuropeptiid Y (isutõstja) ja atsetüülkoliini retseptoreid. Rakud sisaldavad ka neurotensiini, mis reguleerib prolaktiini ja luteiniseeriva hormooni vabanemist. Veel sisaldavad neuropeptiid P'd. Sealsete NMDA retseptorite antagonistid vähendasid hirmureaktsiooni õppimist ja ka väljendumist.



Klaustrum

Klaustrum on funktsionaalselt vähetuntud lehtjas ~1 mm paksune halli massi piirkond insula ja putameni vahel. Omaseks on kahepoolsed ühendused tõenäoliselt üle kogu ajukoore kuklasagarast prefrontaalse kooreni. Ülevaatlik artikkel 2004. aastast, mis on teadustöö kohta õrnalt emotsionaalsem ja luulelisem ühe autori läheneva surma tõttu kirjutamise ajal, kuid sellist stiili tuleb mujalgi ette. Kergelt paistab, et ta võis sellele teadvuse jaoks liiga palju tähtsust omistada, aga seda näeb tulevikus. Koorealad on ühenduses mõlema poolkera klaustrumiga, kuid vastaspoolel vähemal määral. Ühendused üldiselt hajusad ja korrapärata. Ajukoorest pärinevad ühendused jõuavad paljudesse klaustrumi piirkondadesse. Endasisesed ühendused ei ulata kaugele. Elektrilisel stimuleerimisel sai esile kutsuda aktiivsuse teket kuklasagaral (12-26 ms hilinemisega). Nähtu põhjustab kassidel suhteliselt korrapärast klaustrumi aktiveerumist sõltuvalt nähtu asukohast vaateväljas (artiklis illustreeritud loogikaga). Klaustrumisse saadavad signaale umbes 4-10% visuaalse ala V1 signaale välja saatvatest neuronitest. Kui kassidele anti vaatamiseks liikuvaid jooni, siis aktiveerusid klaustrumialad binokulaarselt sõltuvalt orientatsioonist ning vaateväljas püsimisel järjest tugevnevalt, kuid mitte paksusest, liikumise suunast/kiirusest ega kontrastusest. Lihaste aktiivsus põhjustas aktiivsust, kuid 70% neuronitest ei olnud mainitud artiklis mõjutatud liigutuse tüübist. Erootilise sisuga filmide vaatamisel tekkis selles võrreldes rahulike ja sporditeemaliste klippidega kõige rohkem aktiivsust, kuigi mitmete teiste alade aktiivsuse tõus oli tugev erootika nägemisel.

Sisaldab ka somatosensoorse ja auditoorse tegevuse peale aktiveeruvaid piirkondi, mis on otseste ühendustega klaustrumisse.

Kuna see on väga lähedal insulale ja putamenile, on täiesti võimalik, et PET ja fMRI skännerid ei erista nende aktiveerumist. Samuti on läheduse tõttu oht, et vigastus insulas näiteks kahjustab ka klaustrumi. Teadaolevalt pole keegi inimene ega katseloom selleta sündinud ja seda kohta on ka kirurgiliselt raske kahjustada ülejäänut säilitades. Insula vigastuste tagajärgi võib ka potentsiaalselt selle vigastuste süüks ajada. Insula puhul paistavad ühendused vähem laialdased ja klaustrumil ei paista väga tihedaid ühendusi spetsiifiliste piirkondadega võttes signaale vastu ning andes neid edasi üldiselt hajusalt.

Taalamus (3D asukoht)

Ventraalne anterioorne tuum saab signaale globus pallidus'elt ja substantia nigra'st ning saadab neid edasi liigutuste planeerimiseks/algatamiseks vajalikku suplementaarsesse motoorsesse koorde, mis asub premotoorsel koorel.
Ventrolateraalne tuum saab lisaks globus pallidus't ja substantia nigra't signaale ka cerebellumilt ja saadab signaale motoorsetele aladele. Samuti on teada 1 juhus, kus inimene hakkas peale selle vigastust helisid tundma, aga see võis tekkida kahjustustejärgsetest ühenduste ümberkorraldustest.
Mediaalne dorsaalne tuum saab signaale prefrontaalselt koorelt ja limbilisest süsteemist (vähemalt striaatumist, amügdalast, entorhinaalsest ning lõhnatajus osalevast koorest ja basaalgangliast) ning saadab neid striaatumisse ning prefrontaalsele, premotoorsele ja primaalsele motoorsele koorele. Neuronite arvuks leiti ühes uuringus täiskasvanud inimesel (lahkamisejärgselt) 6,5 miljonit ja gliaalrakkude hulk 36 miljonit. Sealsete rakkude arv on mõjutatud ka skisofreenia ja depressiooni poolt. Inimestel on see suhteliselt suurem, kui teistel primaatidel ning on prefrontaalse korteksi suurim info sisendaja. Taalamuse tuumadest sisaldas see ühes uuringus kõige tihedamalt dopamiini transportervalke, mis võib näidata potentsiaalset kõrget dopamiini taset, mida suudetakse kiiresti eritada ja tagasi koguda. Atsetüülkoliini tase oli seal suhteliselt madal võrreldes teiste taalamuse tuumadega. Mediaalse taalamuse stimuleerimisel inimesel stimuleeriti seda võrreldes teiste eksperimendis elektroodiga ühendatud kohtadega kõige rohkem, kuigi katsealune kirjeldas ärritavat tunnet, nagu hakkaks midagi meelde tulema, kuid mis ei meenunud ka korduvstimulatsiooniga. See on üheks näiteks, miks loomkatsetes korduvstimuleerimine ei ole tingimata märk heaolutundest.
Anterioorne taalamuse tuum saab signaale mammillarkehast ja subiculumilt forniksi kaudu, saates endast edasi singulaatkäärule. Mõlemad signaalisaatjad alluvad hippokampuselt tulevatele signaalidele ja mammilaarkeha ise on ajus stimuleeriva histamiini eritajaks. Mammilaarkeha kahjustamine võib tekitada ka mäluhäireid.
Pulvinar on inimestel suurim ja kuklapoolseim taalamuse tuum. Saadab signaale visuaalsetele koorealadele parietaalsagaras, somatosensoorsetele aladele, singulaatkoorde ja prefrontaalsele koorele. Atsetüülkoliini tase paistab seal kõrgena ja eriti prefrontaalsesse koorde signaale saatvates osades.
Ventraalne posterolateraalne tuum saab signaale selgroonärvi kiududelt, mis toovad signaale valu, sügeluse, puudutuste ja temperatuuri kohta ning lisaks kehaosade asukohtadest üksteise suhtes. Saadab neid edasi primaarsele somatosensoorsele alale.
Ventraalne posteromediaalne tuum saab sarnaselt eelmisega sensoorset infot, kuid näonärvilt ja muuhulgas maitseretseptoritelt, saates neid edasi samuti primaarsele somatosensoorsele alale.
Mediaalne genikulaat tuum saadab auditoorset infot, mis tuleb ajutüve kaudu, edasi auditoorsele koorele.
Lateraalne genikulaat tuum vahendab silmadest tulnud infot ja saadab selle edasi kuklasagara nägemisalale. Enne sinna jõudmist jõuab läbib silmadest tulnud info optilise kiasmi, mis saadab vasaku ajupoolkera lateraalsele genikulaat tuumale mõlema silma parempoolse vaatevälja ning vastupidine juhtub parempoolses poolkeras.

Singulaatkorteks

Selle singulaatkäärul asuva ala aktiivsus sõltub mitmekülgsetest emotsionaalsema väärtusega meeleelamustest (külm, valu, mõnu, hirm jne.) olles insulaga koos piirkondadeks suuraju koorel, mille aktiivsus sõltub ilmsemalt sellistest sisetajudest. Aktiveerub ka keskendumisel. Anterioorse osa dorsaalne pool sisaldab singulaatkääru motoorset ala, millel on otsesed ühendused motoorse koore ja selgrooga. See motoorne piirkond on vähesel määral amügdalaga seotud, kuid tugevalt parietaalsagaraga ning sisaldab ühes osas omamoodi kehaosast sõltuvat aktivatsiooni kaarti.


Kirurgulise kahjustamisega on osadel patsientidel vähendatud kroonilist valu ja obsessiiv-kompulsiivset häiret. Elektrilisel stimulatsioonil on samas õnnestunud vähendada depressiooni.
Vigastused ei põhjusta tihti mingeid ilmseid muutusi psühholoolistes ja neuroloogilistes uuringutes. Olulisema võimaliku muutusena võivad sellised isikud olla apaatsemad. Anterioorne osa aktiveerub valu puhul, kuid aktivatsiooni ja valu tugevuse vahel pole seost leitud ning selles sarnaneb see somatosensoorse koorega.
Singulaatkorteksil on emotsioonide jts. poolt mõjutatud suhteliselt väike osa.

Papez'i ring (Papez circuit) on tihedamalt ja ühesuunalisemalt signaale saatev osa limbilisest süsteemist, mis avastati, kui viiruse ajusse süstimisel nähti selle levikut korrapärasemas suunas ja juba selle samanimeline avastaja pakkus, et see võib emotsioonides osaleda. Sellest leidub varieeruvaid versioone, nagu Google näidata võib, kuid ühise kirjelduse järgi levivad signaalid singulaatkäärult hippokampusele, sealt läbi forniksi mammilaarkehasse jõudes läbi anterioorse taalamuse tuuma kaudu tagasi singulaatkäärule. Ringe omab ka suurt rolli mälestuste tekkes ja selle ringi katkemine kahjustustega võib kahjustada mälu.



Struktuurist

Asukohtade meeldejätmisel võib aidata, kui nende asukohti üksteise suhtes arvestada. Meenutuseks ei räägi ma siin lõigus nendevahelisest liiklusest. Amügdala asub hippokampuse ja striaatumi otsas. Striaatum jõuab tiiruga taalamuse juurde ja on tihedas ühenduses sellega. Taalamus on ühendatud mammilaarkehadega. Mammilaarkeha on forniksi (näeb välja nagu hippokampuse peenem pikendus) poolt ühendatud hippokampusega. Kõik need osad on veel tihedalt seotud palju teiste ajuosadega.

Lisaks on limbilises süsteemis palju teisi struktuure, mis on omavahel meeldejäävate ühendustega. Forniks on tihedalt ühendatud corpus callossum'iga, mis on suur hästi nähtav ajupoolkerasid ühendavate aksonite läbiminekusala. Samuti on forniks ühendatud septaalalaga.


Hüpotaalamus

Hüpotaalamus vahendab põhiliselt ajuripatsilt tulnud signaale ülejäänud ajust või saadab signaale ajust ajuripatsile, et keemiliselt reguleerida keha sealt verre eritatud ainetega nagu näiteks folliikulit stimuleerivat hormooni ja luteiniseerivat hormooni, mis mõlema soo suguhormoonide taset ja suguelundite arengut mõjutavad. Veel eritatakse prolaktiini, suguhormoone ja kasvuhormooni. Ühendusi saab otse visuaalsetet infot kandvast optilisest kiasmist ning haiste ja somatosensoorselt aladelt. Lisaks veel hippokampuselt forniksi kaudu, kuid see ühendus on kahepoolse liiklusega, amügdalalt, singulaatkoorelt, serotogeensetelt ühendustelt dorsaalsest raphe tuumast, noradrenaliinsetelt locus coeruleus'ilt ja adrenaliinsetelt ühendustelt medullast. Edasi saadetakse neid sümpateetilisele (stressireaktsioonid) ning parasümpateetilisele närvisüsteemile, mammilaarkehast ajutüvesse, kus mõjutatakse reflekse, oksütotsiini ja vasopressiini sisaldavaid aksoneid ajutüvesse ja amügdalasse. Palju reguleerib autonoomseid ja vegetatiivseid protsesse nagu kehatemperatuuri, stressi- ja kilpnäärmehormoonide taset reguleerivaid aineid, kuigi vahendab ka veres näljahormoonide toimet ajule ja mõningaid teisi tuntavaid vajadusi, mille teke sõltub vere koostisest ja omadustest. Näiteks reageerib elektrolüütide, glükoosi, süsihappegaasi (lämbumistunde algataja süsihappega happelisuse mõjutamisel) taseme ja temperatuuri peale. Reguleerib ööpäevalist bioloogilist kella vähemalt kehatemperatuuri ja kortisooli taseme osas. Hüpotaalamuses on üks seksuaalselt dimorfsed alad mediaalne preoptiline ala ja ventromediaalne tuum, mis on eri soo esindajatel eri suuruse ja ühenduste hulgaga. Noradrenaliini vabanemine vähenes katseloomades joomise peale, kuid see võib oluline olla selles, et stress paneb ka inimesi jooma. Sisaldab hiirtel ainsa kohana hüpokretiin-1 sisaldavaid neuroneid, mis on mõõdukas koguses üks emaliku käitumisega ja erksusega kergelt, aga mitte väga kindlalt, seostatud aine. Kõrges koguses põhjustab stressihormoonide eritumist ja vähendab hoolitsevat käitumist järglaste suhtes. Hüpokretiini retseptoreid leidub muuhulgas mediaalses preoptilises tuumas, nucleus accumbens'is ja locus coeruleus'is. Toimib neuronitele aktiveerivalt.

Sellel graafikul on ainult osad hüpotaalamuse tuumade funktsioonid välja toodud.

Hüpotaalamuse unes osaleval alal ventrolateraalne preoptiline tuum leidub A1 ja A2 retseptoreid, mille aktiveerumisega toimub tõenäoliselt adenosiini und esile kutsuv toime. Ühendused lähevad sealt otse mammilaarkehadesse ja A2 agonisti andmisega kaasnes sügava une faas. Mammilaarkehadesse minevad ühendused sisaldavad GABA ja pakuti, et kuna see tuum aktiveerub une ajal, siis see hakkab tihedamalt saatma GABA mammilaarkehadesse, mis omakorda vähendab stimuleeriva histamiini vabanemist. Selle tuuma aktiivsust vähendavad atsetüülkoliin ja noradrenaliin. Mammillaarkehadest taalamusse minevad ühendused sisaldavad keskmises koguses atsetüülkoliini. Suprakiasmiline tuum, mis osaleb unes, hakkab aktiivsemalt tööle, kui sellele lisada GABA ja selle antagonistid vähendavad kohalike neuronite aktiivsust.

Temperatuuri regulatsiooni uuringus reesusahvidega uuriti erinevate neurotransmitterite mõju kehatemperatuurile. Kokku süstiti 86 eri kohta hüpotaalamuses. Serotoniini süstimisel anterioorsesse ja preoptilisse alasse doosil 2-10 mikrogrammi põhjustas pikaajalist kehatemperatuuri tõusu (~+1 C). Noradrenaliin samas piirkonnas 1-12 mikrogrammi tekitas doosist sõltuvalt tugevnevat temperatuuri langust (-0,5 C). Atsetüülkoliin põhjustas temperatuuri tõusu tugevate värinatega hajusalt eri piirkondadesse süstides. Keskaju ja hüpotaalamuse piiril olevas piirkonnas põhjustas see temperatuuri langust. Järeldati kokkuvõttes, et serotoniin aktiveerib atsetüülkoliini poolt vahendatud temperatuuri tõusu ning noradrenaliin blokeerib seda.

Opioidi mu, kappa, sigma retseptorid ja opioidi laadne retseptor ORL-1 on olemas, olles seal olulised emaste seksuaalkäitumise mõjutajad. Isaste seksuaalselt dimorfses tuumas leidus mu, kappa ja sigma retseptoreid, kuid emaste SDT's oli kappa ja sigma retseptorid. Nende antagonistide andmine kutsus esile seksuaalkäitumist ja vastupidi oli agonistide saamisel. Opiaadid on ka inimestel sugutungi vähendava toimega. ORL-1 on opioidiretseptoriga sarnane aminohappelise järjestuse osas ja selle agonist OFQ/ notsiseptiin kutsus esile seksuaalkäitumist.

Habenula

Habenula osaleb liigutuste peatamises dopamiini vabanemise inhibeerimisega ning asub koos käbikehaga epitaalamuses.

65 rotile ühendati elektroodid habenula eri osade külge ja neile õpetati, et kangikesele vajutamisel saavad stimulatsiooni. Rotid stimuleerisid ennast täpsustamata määral e. "mõõdukalt" ja järjepidevalt pikemal katseperioodil. Mediaanse raphe tuuma kahjustamine vähendas neil rohkem kui neljaks nädalaks soovi elektroode aktiveerida. Mediaanse raphe tuuma stimulatsiooni ei mõjutanud habenula kahjustamine.

Kahjustused tekitavad puudujääke õppimises, mälus ja keskendumises ning tervena aktiveerub tugevamalt vigade märkamisel. Kui reesusahvid nägid pilte, mis seostusid kaasneva tasuga, aktiveerusid neil keskaju dopamiini neuronid ning inhibeerus habenula. Vastupidine oli aktivatsioon tasu mitte kaasa toovate piltide näitamine ning sellisel juhul aktiveerusid habenula neuronid veidi varem. Lateraalse habenula aktiveerimine elektrilise stimulatsiooniga inhibeeris keskaju dopamiini neuroneid.

Rotil võib selles olla omakorda kokku 15 alatuuma.

Globus pallidus saadab basaalgangliast signaale lateraalsele habenulale ning selle ühendustee signaalid erinevad liikumisest sõltuvast basaalganglia aktivatsioonimustrist. Need signaalid võivad stimuleerivad olla, sest osad globus palliduse neuronid aktiveerusid sarnaselt habenulale pettumustunde korral. Habenula ise sisaldab suuremas koguses AMPA retseptoreid ja võimalik, et ka atsetüülkoliini retseptoreid. Globus pallidus saadab muidu tavaliselt GABA teistele aju osadele ja aktivatsioon võib habenulas toimuda ka seal kohaliku inhibitsiooni inhibeerimisel.

Depressiooni korral on lateraalne habenula aktiivsem ja langeb vabanenud serotoniini, dopamiini ja noradrenaliini tase. Habenula tuumade kompleks saadab ühendusi dorsaalsesse raphe tuuma ja locus coeruleusi. Ühendusi on veel frontaalse ja orbitofrontaalse koorealaga ning insula ja ventraalse tegmentaalse alaga. Habenula kahjustamisel väheneb stressist tingitud serotoniini vabanemine dorsaalsest raphe tuumast. Kui seda elektrilise stimulatsiooniga inhibeerida suurenes depressiivsetel rottidel hippokampuses ja frontaalsetes koorealades noradrenaliini tase. Lateraalse habenula kahjustusega rottidel näitasid vähem depressiooni sümptomeid. Näiteks sunnitud ujumistestis oli neil vähem liikumatuid perioode ja serotoniini tase ei tõusnud nii kõrgele.

Fasciculus retroflexus on üldnimetus peamiselt mediaalsest habenulast pärinevale aksonikimbule, mis sisaldab atsetüülkoliini suuremas koguses ja saadab signaale interpeduncular nucleus'le. FR kahjustamisel vähenes katseloomadel REM une hulk ajaliselt 79%, vaikne ärkvelolek 44% võrra ja hippokampuse teeta rütm 41%, kuid sügava une ja unespindlitega perioodi kestvus ei muutunud. Samuti ei muutunud frontaalsagara EEG.

Mediaalne habenula sisaldab aju kohta ebatavaliselt suures koguses nikotiinseid atsetüülkoliini retseptoreid ning need võivad osaleda sõltuvuskäitumise kujunemises ja nikotiini ärevusevastase toimes.

Sisaldab melatoniini retseptoreid ning osaleb ööpäevases bioloogilises kellas. Lisaks sünteesitud ajuripatsi adenülaat tsüklaasi-aktiveerivat peptiidi, mis reguleerib suprakiasmaatilise tuuma geeniekspressiooni ja sealset ööpäevast kella. Habenula neuronid töötavad päevavalguses tugevamalt, kui öösel ning söötmel elus hoides hoiavad need neuronid seda rütmi alal 48 tundi. REM une ajal aktiveerub habenula ning sellel ajal elektrilisel stimuleerimisel väheneb REM une osakaal ja suureneb teistes unefaasides oldud aeg.

Ühendusi saab septumist (mitte septaaltuumadest), globus palliduselt (mitte motoorsetelt taalamusse minevatelt neuronitelt), diagonaalse riba (diagonal band), stria terminalis'e (amügdalalt signaale saav piirkond, mille kiud ümbritsevad osaliselt taalamust) basaalsest tuumast (basal nucleus of stria terminalis), nimetult substantsilt (substantia innominata), lateraalselt preoptiliselt alalt, ventraalselt tegmentaalselt alalt, keskaju raphe tuumadelt ja lateraalsest hüpotaalamusest. Täpsustamata ajukoore aladelt võib ka signaale otse saada. Väljuvad signaalid lähevad mediaalsest habenulast peamiselt interpeduncular nucleus'se. Lateraalsest habenulast lähevad signaalid keskaju dopamiinsetesse substantia nigra ja ventraalsele tegmentalsele alale. Signaale saadetakse ka lähedalasuvale käbikehale. Kuigi L.H. neuronid on glutamaatsed, inhibeerivad need tugevalt raphe tuumade ja keskaju dopamiinsete neuronite tööd. Osad melanopsiini sisaldavat rakud silmas saadavad ühendusi habenulale. Habenula kahjustamisel rottides suureneb neil ümbrust uuriv käitumine, mida muidu ei toimuks näiteks hirmu korral. Samuti suurenes neil enneaegne reageerimine operantses käitumises ning välditi õpitud abituse omandamist elektrilöökidega, millest ei olnud esialgu pääsu.

Septaaltuumad ühendavad kokku erinevaid emotsioonidega seotud ajuosasid ja paistab tähtsa vahelülina emotsioonides.
Vähemalt osade selle piirkonna alade stimuleerimine pakub mõnu ja katseloomad võivad peale elektroodide sinna ühendamist hakata tihedalt kangikese liigutamisel seda stimuleerima. Saab signaale hippokampusest forniksi kaudu, ventraalsest tegmentaalsest alast ("mõnukeskus" keskajus, kuid osade allikate allikate järgi võib ka ebameeldivaid elamusi anda), amügdalast, nucleus accumbens'ist, hüpotaalamusest, singulaatkoorest ja habenulast, mis reageerib pigem ebameeldivate elamuste nagu ärevus ja valu korral, olles inhibeeritud meeldivate kogemuste poolt. Saadab signaale forniksi kaudu tagasi hippoampusesse, ventraalsele tegmentaalsele alale, habenulasse, mediaalsele taalamuse tuumale ja hüpotaalmusele. Selle stimuleerimisel ahvides vähenes agressiivsus, esines hüperseksuaalsust ja julgeti madusid kätte võtta. Kahjustustega käib muuhulgas kaasas kalduvus asju suhu panna. 1960ndatel opereeriti ühes eksperimendis tugeva narkolepsiaga ja teiste raskemate häiretega inimestel limbilise süsteemi eri osadesse elektroode ja esimesed patsiendid said ühenduse ka sinna. Selle ala stimuleerimisel kirjeldas intentsiivset mõnu, mis sarnanes orgasmile lähenemisega, kuid katsealusel ei õnnestunud ka korduva stimuleerimisega orgasmini jõuda. Teine kirjeldas selle stimuleerimisel õnnelikku joobeseisundit. Amügdala stimuleerimine andis vähem mõnu ja hippokampuse stimuleerimisest õnnestus kerge heaolutunde anda.

Septaaltuumad paistavad suhteliselt väheuurituna, sest PMC toob septal nuclei otsimisel ette 350 tööd, millest teemakohaseid oli mõni üksik. Sel põhjusel oli lihtne leida sellest kõiki PMC's mainitud retseptoreid. Nikotiinsete atsetüülkoliini retseptorite aktiveerimisel (andes atsetüülkoliini koos muskriinsete atsetüülkoliini retseptorite antagonistidega või lihtsalt nikotiini) raskenes seal närviimpulsi teke. NMDA agonistid raskendasid samuti impulsi teket, kuid see oli välditav GABA A ja GABA B antagonistidega. Dorsaalse ralphe tuuma aksonid ulatuvad muuhulgas ka sinna ja suhteliselt tihedalt, kuid vähesed neist eritavad seal serotoniini ja seal töös ei uuritud, mida dorsaalne ralphe tuum septaaltuumadesse eritab.

Frontaalsagar

Kui teised ajukoore alad tegelesid rohkem teadvustamise ja seostamisega, siis frontaalsagara alad tegelevad üldjoones sellele kõigele reageerimises otsuste tegemise ja liigutuste algatamise kaudu. Põhiliseks neurotransmitteriks on siin dopamiin ning dopamiini antagonistide tahet ja sihipärast liikumist vähendav toime demonstreerib seda hästi. Omaette funktsioonideks on selles impulsside kontroll ja mitmed kognitiivsed protsessid nagu loovus, kuid kuna frontaalsagarast läbikäiv info on paljude aju osade poolt eelnevalt ja järgnevalt vahendatud, siis ei saa selle enda rolli kindlalt määratleda.


Suuremad alad, milleks see jaguneb on prefrontaalne korteks, mis osaleb otsuste tegemises võttes arvesse meelesolevad kasu ja kahju toovad tagajärjed, premotoorseks korteksiks, mis osaleb liigutusteks valmistumises/planeerimises, sisaldades seejuures peegelneuroneid, ja primaarseks motoorseks korteksiks, millest pärinevad aksonid lähevad selgroonärvi ning annavad seal signaalid edasi lihastesse minevatele neuronitele.
A näitab mis keha piirkond vastab somatosensoorsele korteksi osale ja B näitab analoogselt kehaosade vastavust primaarse motoorse korteksi aladega. Neid sentimeetri laiuseid ajukäärusid eraldab ainult tsentraalvagu, mis on parietaalsagara ja frontaalsagara kergestinähtavaks piiriks. Nagu ajukoores ikka ei ole naaberalad sarnasusteta.

Prefrontaalse korteksi funktsiooni on uuritud loomkatsetes vigastuste tagajärgede kaudu ning samuti teatud neuroloogiliste haiguste puhul nagu Alzheimeri ja teiste dementsuse vormide puhul ka inimeste peal. Erinevate farmakoloogiliste mõjutuste ja kahjustustega tekitati rottides erinevat käitumist. Dorsomediaalse ala aktiivsuse vähendamisel nõrgenes tähelepanu enamikes eksperimentides. Lisaks suurenes järjepidev tegevuste kordamine ning pikenes otsuste tegemiseks vajaminev aeg ja viimast juhtus ka lateraalse frontaalkorteksi kahjustamisel. Ventraalse frontaalkorteksi kahjustamisel suurenes järjepidev tegutsemine.
Ajus on bioloogilised suunad teised, kui organismi tasemel. Anterioorse-posterioorsel teljel on posterioorne muidu jalgadepoolset suunda näitav ja ventraalne tähendab kõhupoolset külge, dorsaalne seljapoolset. Mediaalne keskelolevat ja lateraalne ääre pool. Töödes kasutatakse selliseid sõnu pidevalt suundade puhul ja need võivad segadusse ajada, kui ei saa aru kas jutt on organismi või aju tasemel. Neid sõnu kasutan neuroanatoomias siin saidil edaspidi tähendust selgitamata. Sellise erandi põhjuseks on see, et loote arengul tekib närvisüsteemi algena esialgu sirge närvitoru, mille anterioorne-posterioorne suund on kehaga ühine, kuid edasi arenedes pöörduvad keskajust edasi jäävad ajualged 90 kraadi otsmiku suunas.

Anterioorse singulaat korteksi kahjustamisel pingutasid rotid vähem tasu nimel, aga reeglite õppimises oldi võrdsed kontrollgrupiga. Primaatidel vähenes selle koha kahjustamisel sotsiaalsete valikute kvaliteet ja võime arvestada viimaste valikute tulemustega. Orbitofrontaalkoore kahjustamisel suurenes impulsiivsus mõnes töös, kuid on vastuoluline ja ka inimeste ajukahjustuste puhul seal piirkonnas on vastuolulisi tulemusi. Osad muutuvad passiivsemaks, teised impulsiivsemaks. Aktiivsust sellised kahjustused ei muutnud. Mediaalse frontaalkoore kahjustamisel loobusid peaaegu kõik katseloomad raskestisaadava tasu nimel töötamisest ja valisid kergemini kättesaadava pisema tasu. Terved isendid eelistasid vastupidiselt enamasti raskemini (redeli ronimine näiteks) saadavat suuremat tasu.

Orbitofrontaalne koor reguleerib amügdalat muuhulgas selle inhibeerimise ja aktiveerimisega sõltuvalt millist ühendusteest sellesse kasutatakse. Nagu autorid ütlesid omab see "panoraamvaadet" emotsionaalsetest ja sensoorsetest aladest selliste. See piirkond saab signaale kõikidelt sensoorsetelt koorealadelt ning lisaks limbilise süsteemi emotsioonides osalevate osadega sh. singulaatkäärust, amügdalast, hippokampusest ja taalamuste mediaalsetest osadest.

Frontotemporaalse dementsuse puhul atrofeerub frontaalsagar koos oimusagaratega ja sümpotmiteks on tüüpiliselt vähenenud aktiivsus või enesekontrolli puudus näiteks sotsiaalselt halvakspeetavate kommentaaridega. Üldjoontes frontaalsagara kahjustused muid probleeme ei tekita, kui motoorsete alade kahjustused välja jätta, mis ise põhjustavad nõrkust.

Phineas Gage'i peast lendas 19. sajandi keskpaigas tööõnnetuse tagajärjel metallvarras frontaalsagarast läbi, kuigi täpset kahjustuse ulatust ei uuritud. Ta on siiani kuulus oma väidetava agressiivse ja vähekontrollitud käitumise tõttu õnnetuse tagajärjel, kuid need jutud pärinesid ainult osadelt tuttavatel ja ta suutis hiljem siiski iseseisvalt ära elatuda hobusevankriga reisijaid vedades, mis tähendas, et ta ei saanud väga antisotsiaalselt või kontrollimatult käituda. Tõsiseim häire, mida see talle tekitas olid epilepsiahood, mis ta surmani viisid, aga selliste mehhaaniliste ajuvigastuste tagajärjel on epilepsia teke tavaline. Tänapäevases uuringus 3 frontaalsagara kahjustustega inimese peal ei erinenud nad kontrollgrupist sotsiaalsete normide tundmise, teiste mõistmise ja motivatsiooni osas välja arvatud 1 katsealune, kellel oli raskusi enda peas toimuva edasi andmisega. See ei tähenda küll, et nad alguses mingeid oskuseid või teadmisi ei kaotanud.

Perspektiivi lisamiseks oleks siin sobiv aeg lisada veidi, kuidas ajukoore osad on omavahel otseselt ühendatud ning et signaalid saavad ajus "tiiru peale teha" ühelt ajukoore alalt teisele hüpates. Poolkerade sees ühendavad eri alasid närvikimbud (fasciculus). Jätan välja mujal asuvad närvikimbud ning ühendused keskel oleva limbilise süsteemiga.

Superior - ja inferior longitudinal fasciculus ühendab kahepoolse liiklusega frontaalsagara temporaal, parietaal ja kuklasagaraga. Uncinate fasciculus ühendab oimusagara frontaalsagaraga. Omapärane on siin see, kui otseselt suudavad nii eri funktsiooniga ajukoore alad suhelda või vähemalt üksteist mõjutada. Selliste ühenduste funktsiooni on vähem uuritud, aga nende vastastikkust toimet on mitmeid pidi demonstreeritud nagu näiteks frontaalsagara toimet kuklasagarale. Ahvatlev oleks siin pakkuda, et need osalevad sisemise mõttemaailma korraldamises kujutluste alalhoiuga, arvestades kui tugevalt me omas maailmas oleme kiirete mõttekäikudega kõrge dopamiini tasemega seisundis, mis on frontaalsagarale vajalikuks aktiveerijaks. Madala dopamiini tasemega domineerib teadvuses vastukaaluks ainult passiivne taju ümbrusest. Perpendicular fasciculus ühendab kuklasagarat oimusagara ja parietaalsagaraga. Inferior occipitofrontal fasciculus ühendab kuklasagara ja temporaalsagara frontaalsagaraga. Arcuate fasciculus ühendab Broca ala Wernicke alaga olles sellega tõenäoliselt oluline kõnevõimes.

Retseptorid ja neurotransmitterid

Üldisem töö, kus mitut neurotransmitteri retseptori põhiklassi inimeste ajudes värviti. Koostati 4 annetaja ajude najal surmajärgselt, kuigi sellist radioaktiivselt märgistatud ainete kinnitumist saab vähem täpselt ka elusa inimese ajus uurida PET skänneriga. Motoorsel koorel (primaarne motoorne ja osa premotoorsest) ajukoores suhteliselt kõige vähem kainaatretseptoreid, nikotiinseid atsetüülkoliini omasid oli seal rohkem. Prefrontaalsel koorel leidus eriti suurematel neuronitel (püramidaalrakkudel) AMPA retseptoreid. NMDA retseptorite arv oli eriti kõrge primaarses motoorses korteksis (1300 fmol/mg valgu kohta) ning Erowidis mainivad NMDA antagonistide (PCP, ketamiin, DXM) kasutajad tihti kohmakust ja füüsilist nõrkust raskustundega. Motoorse koore AMPA retseptorite arv oli 400-800 fmol/mg ja kainaadi retseptoreid oli 200-500 fmol/mg. Leidub ka GABA B'd. Serotoniini 5-HT1A, 5-HT2A ja 5-HT2C sisaldavad aksonid, mis lähevad dorsaalsesse raphe tuuma, reguleerivad sealt tagasi tulevaid keemilisi signaale tõstes prefrontaalses koores 5-HT agonistide taseme tõstmisega ajutüvest tulevat serotoniini ja dopamiini hulka. Dorsaalse ralphe tuuma serotoniinieritus väheneb öösel. Dopamiini D1 aktiveerimine mõjus roti prefrontaalse ala neuronite uurimisel stimuleerivalt NMDA retseptori NR2B subühiku (retseptorid ja muud valgud koosnevad tavaliselt mitmest eri alavalgust ning mida NMDA retseptorites on peamiselt 2) tekkele, mis NMDA retseptori koostisesse pääsedes raskendab impulsi teket. D2 perekonna D2-D4 retseptorite aktiveerimine mõjus NMDA retseptorite tekkele inhibeerivalt. NMDA, AMPA ja metabotroopsed glutamaadi retseptorid ise mõjuvad noradrenaliini eritumisele stimuleerivalt. Nikotiinsed atsetüülkoliini retseptorid tõstavad mujal ajus dopamiini, glutamaadi, serotoniini ja noradrenaliini taset ja tõenäoliselt kehtib see ka frontaalsagaras.

Insula

Temporaal-, frontaal- ja parietaalsagara varju jääv insula on emotsionaalsemate sisuga elamuste üks olulisem vahendav ajukooreala, osaledes sealt läbikäiva seostamises teiste elamustega. Näidetena aktiveerib seda kuigipalju maitsetaju, valu, soojus- ja külmataju, sügelus, mõnu ja emotsioonid nagu rõõm, viha, hirm, kurbus, vastikus, motivatsioon (sh. sõltuvused ja vajadused) ning tõenäoliselt teisi selliseid, aktiveerudes nende tajul. See on ühenduses amügdalaga, mis tegeleb emotsioonide seostamisega mälestustes ja on insulale üheks peamiseks signaalide saatjaks. Lisaks saadakse signaale veel taalamusest ning ajukoore somatosensoorsetelt, auditoorsetelt ja motoorsetelt aladelt. Insula ise saadab signaale amügdalale, orbitofrontaalsesse koorde, striaatumisse, mis muuhulgas dopamiinist sõltuvalt liikumisaktiivsust mõjutab, ja motoorsetesse koorealadesse. See ei ole muidu ainuke emotsioonide peale aktiveeruv ajukoore ala ja näiteks on tihti emotsioonide jms. tekkimisel aktiveerunud poolkerade vahel asuv singulaatkorteks, millega see on samuti ühenduses.

Insula kahjustamisel saab takistada õpitavat immuunsüsteemi nõrgenemist, mida ühe töö kokkuvõttes mainiti. Kui loomale oli antud immuunsust nõrgestavaid aineid koos mingi maitsega hakkasid nad seda vältima ja kui maitsega kokku puutusid, siis nõrgenes immuunsüsteem. Kui see on tõsi ja kehtib inimestel, siis ei tasuks pähe võtta, et tervis on nõrk. Teiste ajuosade kahjustamisel seal eksperimendis ei hoitud ära õpitud tervise nõrgenemist. Samadelt autoritelt oli ka teine töö, kus antigeeni andmisel stiimuliga koos sai immuunsüsteemi tugevdada (antikehade hulga tõus tõenäoliselt arvestades järgneva töö sisu) hiljem stiimuliga üksi ning seda sai ära hoida insula ja amügdala kahjustustega. Natuke pikemalt (teised autorid) saab sedalaadi nähtusest lugeda, kuid PMC'st leiab ainult üksikuid töid sel teemal.

Insulakahjustuse saanud inimesed on mitmel korral kaotanud oma nikotiinisõltuvuse jäädavalt ilma igatsuseta uuesti suitsetada. Siiski ei hakata seda suitsetamisest loobumise nimel tõenäoliselt kahjustama, sest risk oleks ka motivatsioonide kaotuseks teiste tegevuste suhtes.

Seda kohta on seostatud anosognoosiaga, mille puhul puuet ei tunnistata, kuid sedalaadi ajukahjustusele on keerukas põhjust leida, sest tavaliselt käib see kaasas tervele paremale poolkerale ulatusliku kahjustusega. Sellise vigastusega inimesed võivad arvata, et nende halvatud kehapool ei kuulu neile ja võivad üritada seda eemale lükata.
Insula tegevust on seostatud keha "omamistundega" nagu näiteks kummikäe illusiooniga, kus paralleelselt silitatakse katsealuse vaateväljast varjatud kätt, kui see vaatab enda ees oleva kummikäe silitamist kuni tekib tunne, et puudutustunne tuleb kummikäest. 14 anosognoosiku ja 13 ulatusliku parema poolkera kahjustusega kontrollgrupi võrdlemisel leidis autor, et insulakahjustusi oli anosognoosikutel 60% sagedamini.

Epilepsiavastase ajuoperatsiooni ajal 5 uurimisaluse peal mõjus enamikele vasaku poolkera insula stimuleerimine pulssi aeglustavalt ja vererõhku alandavalt ning vastupidist effekti saadi paremal poolkeral.

Insula on üks mitmest aju osast, kus leidub nn. peegelneuroneid ehk neuroneid, mis aktiveeruvad nii enda reaktsiooni/tegutsemise peale, kui ka teistes selle reaktsiooni/tegevuse nägemisel. Lisaks leidub selliseid neuroneid veel premotoorses koores ja parietaalses sagaras. Samuti aktiveerub see piirkond elamuste ette kujutamisel nagu teevad seda paljud ajukoore alad, kui nendes tavaolekus toimuvat ette kujutatakse. Aktivatsioon on sellisel juhul küll nõrgem.

Vastikustunnet kasutavas uuringus saadi lähedane reaktsioon nii kogemisel (halvamaitselise joogi maitsmine) ja fantaseerimisel (vastikust tekitava lühijutukese lugemisel, mille hulgas oli lugusid pealeoksendamisest, mädanenud rotipea vedeliku suhusattumise jms., mis tekitasid vastikustunnet omalt poolt pingutust nõudva fantaseerimiseta, kuid tegu oli siiski kujutluste poolt tekitatud vastikustundega). Näitleja vastikusteeskluse nägemine andis kõige nõrgema reaktsiooni ja ainult paremal poolkeral asuvas insulas. Töödes oli enamasti parempoolne insula kohaks, kus aktiivsuse tõus oli tugevam ka teiste algusesmainitud elamuste puhul.

Põhjaliku insulakahjustuse puhul inimestel oli uurimisalustel valu tugevam, kui kontrollgrupil, ja valuga käis kaasas tugevam somatosensoorse ala aktiveerumine. Nende reaktsioon valule oli lisaks ettearvamatum. Insula ise aktiveerub platseebo ja opiaatide puhul ning autorid pakkusid, et insula rolliks on valutajuks vajalike osade reguleerimine. Sellist taju reguleerivat rolli võib pakkuda ka külma, sügeluse jms. üle.

Retseptorid. Nikotiinsete atsetüülkoliini retseptorite hulk nullilähedane. Muskariinse atsetüülkoliini M2 hulk on 250-300 fmol/mg kohta. Kainaatretseptoreid on 1000-2000 fmol/mg. NMDA retseptoreid esineb. Hüpokretiini Hcrt-1 retseptorid osalevad nähtavasti mitmetes sõltuvustes ja nende antagonistid vähendavad loomkatsetes motivatsiooni nikotiini, morfiini, alkoholi ja kokaiini doseerimiseks (üle 50%), aga ei mõjutanud huvi toidu vastu. Agonistid tekitasid loomades nähtavasti suuremat soovi uuesti doseerida. Seda retseptorit sisaldavad neuronid aktiveerusid eelmainitu sh. toidu tarbimisel. Ka sealsed D1 retseptorid olid vajalikud tasu otsivas käitumises. Opioidi retseptoreid on kõrges koguses, kuid kasutatud aine seondus läbisegi mu, sigma ja kappa retseptoritega.

Parietaalsagar

Parietaalsagar on mitmekülgse rolliga olles vajalik meeltelt tulnud sisendi teadvustamiseks ja ka kujutluste teadvustamiseks. Selle funktsioneerimine on vajalik ümbritseva reaalsuse praktiliseks tajumiseks ning see tegeleb muuhulgas nägemis- ja kuulmismeeltelt ning nahalt tulnud info vahendusega. Lisaks on see vajalik objektide 3D kuju tajumiseks. Koos oimusagaraga osaleb see meie ümbruse kaardi loomisega.
See jaguneb funktsiooni ja anatoomia poolest väiksemateks aladeks. Posttsentraalsel käärul (gyrus) asub somatosensoorne korteks. Superioorse ja inferioorse parietaalse loobuli alade täpsemad funktsioonid sõltuvad Brodmanni aladest. Näiteks tegeleb inferioorne parietaalne loobul (Brodmanni alad 39 ja 40) keelelise analüüsi ja mõtlemisega ning sügavustajuga. Superioorne parietaalne loobul (Brodmanni 5. ja 7. ala) tegeleb rohkem ümbruse kaardistamise/tajumisega ning sealset aktiivsust mõjutab nii somatosensoorne ja visuaalne info, kui ka lihaste tegevus, mis on seal kattuvalt kombineeritud (ajukoores on tavaline, et naaberalade funktsioonid sarnanevad mingil määral). Brodmanni alaks nimetatakse ajukoore piirkonda, mis rakulise arhitektuuri poolt mikroskoobi all sarnane paistab ning kogu ajukoor on niimodi ära nummerdatud. See on veidi primitiivne ja ebatäpne kaardistus, kuid erinevad ajukoore funktsioonialade piire saab määrata mikroskoobi all (harva silmaga) ka niimoodi. Kuna siinse postituse aeg venis mitu päeva edasi, sest ma ei osanud leida inimestel täpseid nimesid parietaalsete aladele, siis piirdun esialgu Brodmanni ala täpsusega. Brodmanni ala 39 , mis asub umbkaudu angulaarsel käärul (ang. gyrus pildil), tegeleb näiteks kuuldud jutu mõistmisega, visualiseerimisega ja matemaatikaga. Eelmainitud uuringus oli matemaatiliselt tugevamate uurimisaluste angulaarkääru aktiivsuse tõus suurem. Autorid pakkusid, et lisaaktiivsus oli kujutlustes keelelise mõtlemise tulemus. Teises ja mitmekülgsemas matemaatikaalases uuringus aktiveerusid igasuguste numbriülesannete peale muuhulgas intraparietaalvao lähedased alad. Brodmanni ala 40 asub supramarginaalsel käärul ja kattub osalisel Wernicke alaga, tegeledes inimestel näiteks samuti lugemisel jutu mõistmisega.
Primaarsel somatosensoorsel korteksil jagunevad keha piirkondadelt tulnud signaalid teatud järjekorras, kuid ka nende alade täpseid piire ei saa usaldusväärselt ennustada sama kaardi järgi. Selle piirkonna stimuleerimisel tajutakse puudutust, kuid vähem kindel on spetsiifiliste elamustega nagu temperatuur ja valu, millega võib tegeleda insulaarkorteks ja singulaatkorteks. Kasutatud kooreala järgi on näha, kui tundlik vastav kehapiirkond on ning millise täpsusega tunneb pimesi ära, mis kohta täpsemini puudutatakse kellegi teise poolt. Taalamusest saadavad sinna signaale ventraalne posterioorne tuum ning pulvinar, mis saadab signaale muuhulgas sinna. Parietaalsagara ja oimusagara vahelisse prakku jääva parietaalsagara korteksile (kuni insulani) jääb sekundaarne somatosensoorne korteks, mis reageerib valule, külmale, soojale, mõnule ja teistele sellistele tajudele.

Brodmanni ala 5 asub somatosensoorse ala külje all viimasega paralleelselt ja tegeleb osaliselt nahalt tulnud info analüüsiga. Brodmanni ala 7 täidab ülejäänud superioorsest parietaalsest loobulist. Koos tegelevad need objektide tajuga.
Pilt pärit siit ja on tuletatud ahvi aju kasutades. VIP asub intraparietaalse sulkuse ümber ,aga LIP ja MIP asukohad jäävad kuhugi superioorse parietaalloobuli sisse. Nagu näha võivad mitmekülgsed tegevused aktiveerida seal piirkonnas samu kohti. Sakaadid on pisikesed silmaliigutused, millega oma vaatevälja keskosa pidevalt uuendame ja LIP (lateraalne intraparietaalne ala) tegevuse mõõtmisel paistis, et kõigepealt muutub sealkandis visuaalsete neuronite aktiivsus ja kerge hilinemisega jõuavad sakaadid järgi. Visuaalse info peale aktiveeruvad neuronid ise muutsid tasapisi pidevalt aktivatsioonimustreid.

Kahjustustele parietaalsagaras on tihti omaseks toimivatele meeltele vaatamata probleemid teadvustamisega. Balint'i sündroomiga on mõlemad parietaalsagarad kahjustatud ja pilk püsib ühes kohas tavaliselt. Sakaadid on ebatäpsemad. Ühe sümptomina suudetakse korraga ainult üksikuid objekte samaaegselt vaateväljas teadvustada. Autotopagnoosia puhul on raskusi oma kehaosade asukoha kindlakstegemisega ja soovitud kohta liigutamisega. Anosognoosia puhul ei saada aru puude olemasolust sh. pimedus ja halvatus. Astereognoosiga ei tuvastata käes olevat, kui seda ei näe.
Erinevalt kuklasagara kahjustusest kaob parietaalsagara kahjustusel vahel teadlikkus vaatevälja ühest küljest (neglect), kuigi ise ei nähta pimeda laigu vms., et eesolevas oleks midagi puudu. Kaotatud vaatevälja ulatus on individuaalne, enamasti kaob vasak pool ning tekib enamasti parema parietaalsagara kahjustuse tagajärjel. Sarnast nähtust võib ka teiste meeltega seoses tekkida.
Anton Raderscheidt oli kunstnik, kes kaotas ajutisel ajuveresoonkonna haiguse tõttu võime vasakut külge tajuda, kuid taastus sellest nagu tavaliselt ka teistest ajukoorevigastustest taastutakse. Viimane pilt maaliti ~9 kuud peale esimest, aga täielikult ta ei paranenud suurele taastumisele vaatamata ning ta suri uue i ~3 aastat peale infarkti.

Retseptorid. Atsetüülkoliini M2 suhteline tihedus kõrgeim somatosensoorsel alal. Samuti oli tihedalt nikotiinseid retseptoreid. Vastupidi oli kainaatretseptoritega. Esineb AMPA ja CB1 retseptoreid ja tõenäoliselt leidub ka parietaalsagaral, nagu mujal ajukoores, serotoniini ja GABA retseptoreid (ma pole kontrollinud põhjalikult kõigi meelesolevate retseptorite olemasolu ühesgi piirkonnas). Atsetüülkoliini toimel nõrgeneb primaarsel somatosensoorsel alal NMDA neuronite aktiivsus ning nagu autorid kirjutasid, võib selline toime hoida ära suurel sensoorsel stimulatsioonil signaalide laialiminekut ajukoorel, kuna kümnendik sealsetest suurtest neuronitest on naabritega ühenduses.