Dementsus ja deliirium

Dementsus ja deliirium on üldnimetused sümptomite kogumikele olles võrreldavad palavikuga selles, et kuigi vastava diagnoosi saamiseks peab olema esindatud kindel sümptomite kogumik, võib neil olla väga erinevaid tekkepõhjuseid. Dementsuse puhul esineb vanust arvestades ebatavaliselt edasijõudnud vaimsete võimete langus (tavaliselt mäluhäired) ning see on püsiv ja aja jooksul raskenev. Teise nimena on kasutatud seniilsust ja Alzheimer'i tõbi on üks selle erivorm, mis võib igas vanuses täiskasvanutel alata ning mõne aastaga surma põhjustada. Surma põhjusena ei paista tihti otseselt dementsuse enda kahjulikkus vaid nakkused ja teised terviseprobleemid. Piir dementsusega suremise ja dementsuse tõttu suremise vahel on väga hägune. Selgemalt mõjuvad surmavalt osad prioonhaigused, kus söödud prioonvalk võib hakata ajus olevaid valkusid valele kujule viima ning vale need omakorda kuhjuma, sest uue kujuga kogunevad nad kokku ja neid ei lagundata ära. Prioonhaigused võivad mõne kuuga tappa ja ka neid võidakse lugeda dementsuse üheks vormiks.
Kuhjuvad valgukogumid, mida ei lagundata, põhjustavad ka aeglasemalt kulgevate dementsusvormide puhul neuronite suremist muuhulgas sellega, et blokeeritakse vajalike ainete transporti rakus.
Kasutu valgumassi kogunemine rakku ei ole samas kindel dementsuse märk, sest selliseid kogumikke tekib ühe vananemise sümptomina paljudes hulkraksetes ja ainuraksetes (sh. pärmis).
Deliirium on ajutine kognitiivsete võimete langus, mis võib tekkida muuhulgas ebakaines seisundis näiteks deliriantidega või võõrutustega. Mõlema häire puhul võivad tekkepõhjusteks olla nii geneetilised eelsoodumused kui ka peatrauma.

Deliirium on lühiajaline segasushoog, mis võib dementsusega sarnaneda, kuid möödub aja jooksul. Selle ajal on nõrgenenud võime tähelepanu alal hoida ja uutele asjadele keskendumine.
Deliirium võib väljenduda alates kergest mõtlemisvõime langusest kuni hallutsisatsioonidega rahutu segaduseni. Tekkepõhjusteks võivad olla ebakainus (eriti atsetüülkoliini antagonistid vanuritel), võõrutused, kuumarabandus, vigastusega haiglasse sattumine, üldnarkoosi järgne seisund, elektrilöök, aju nakkused, maksa- ja neerude puudulikkus, adrenaliini- ja kilpnäärme häired, peatraumad, unepuudus, elektrolüütide vale hulk ja kopsupõletik.
Äreva vormi puhul on sümpateetilise närvisüsteemi aktiivsuse sümptomeid nagu rahutus, higistamine, värisemine, kiire pulss, kahvatu või punane nahk ja laienenud pupillid.
Efektiivsemaks raviks on bensodiasepiinid ja haloperidool. Psühhootiliste sümptomite puudusel võidakse piirduda bensodiasepiinidega ja kui valu paistab deliiriumi tekitajana võidakse anda opioide.
Hallutsisatsioonid võivad olla auditoorsed, visuaalsed või somatosensoorsed (näiteks putukad nahal või naha all).
Kinni hoidmine võib ärevat deliiriumi tugevamaks ajada ning seda tasuks vältida kui võimalik.
Südameoperatsioonile minejate hulgas võib deliiriumilaadset segasust esineda umbes kolmandikul ja puusaoperatsioonile minejatel umbes pooltel. Bakternakkuse korral veres võib sellises seisundis olla 70%.

2011. aastal koostatud Alzheimer'i tõve (AD) statistikast koos teiste dementsuse vormidega. AD on USAs järjekorras kuues surmajuhtumite põhjustaja. Kuigi 2000-2008 langes surmajuhtumite hulk veresoonkonna haiguste tõttu 10-20% , suurenes AD diagnooside hulk 66%. USAs on hinnanguliselt kokku 5,4 miljonit AD haiget, kuid samas 200 000 neist on alla 65 aastased.
AD on kõige tavalisem dementsuse tüüp, kuid dementsust võivad põhjustada ka teised haigused või aju kahjustavad sündmused. Diagnoosi saamiseks peab olema pikaajalisi raskusi igapäevaelus hakkama saamiseks. Sümptomiteks võib olla võimetus arusaadavat kõne esitada, jutust aru saada, oskamatus asju ära tunda, raskusi kehakontrollis ilma teiste teadaolevate neuroloogiliste häiretega ning raskused mõtlemises ja asjade planeerimises.
Dementsuse laadseid sümptomeid võib ajutiselt tekkida ka osade vitamiinide (täpsustamata) puudusega, depressiooniga, alkoholi või teiste täpsustamata ainete tarbimisel ja deliiriumiga. Tavaliselt leitakse lahkamisel mitme erineva dementsusvormi tunnuseid.
Põhitüübid:
AD moodustab ~60-80% dementsuse juhtumitest ja selle tunnuseks on beeta-amüloidi ja tau valkude kogunemine. Algselt tekib apaatia, depressioon ja raskused nimede mäletamisega. Aja jooksul tekkivad kahjustuste tagajärjel lõpuks raskused kõndimise, pesemise, riietumise ja neelamisega. Lõpus ei suudeta suhelda, inimesi ära tunda, jäädakse voodisse ning jäädakse kergesti haigeks. Tavaliselt surdakse kopsupõletikku.
Amüloidvalgu geeni mutatsioonide puhul võib AD tekkida ka 30 aastasel.
Ajus toimub paljude neuronite suremine, mistõttu ventriikulid kasvavad ja ajukoore käärude vahele jäävad vaod muutuvad laiemaks.
Vaskulaarne dementsus (vahel ka rabanduse või infarkti järgne dementsus) on sageduselt teisel kohal ning tekib aju kahjustava veresoone ummistuse või lõhkemise tõttu. Sümptomid võivad sarnaneda AD'ga, kuid mälu säilib tavaliselt paremini.
Lewy kehadega dementsus sarnaneb veidi AD'ga ning tunnuseks on nn. Lewy kehakeste ehk alfa-sünukleiini valgu kogunemine neuronitesse. Sümptomite tugevus võib kõikuda päevade jooksul. Esineb värinaid, hallutsisatsioone ja lihasjäikust, mistõttu haigus võib sarnaneda parkinsoni tõvega.
Paljudel parkinsoni tõvega inimestel tekib hiljem dementsus ning tavaliselt koguneb ka nende neuronitesse Lewy kehakesi.
Frontotemporaalse dementsuse korral kahjustuvad kiiremini aju otsmikupoolsed ja külgmised osad. Tavaliselt kaasnevad muutused käitumises ja raskused kõnega. Kõigil juhtudel pole ühtset mikroskoobi all nähtavat põhjust, kuid osadel juhtudel (Pick'i haiguse korral) koguneb neuronitesse palju tau valku, mis osaleb muidu rakuskeleti stabiliseerimises ning mille puudus võib põhjustada AD'e.
Creutzfeldt-Jacob tõve korral põhjustavad vale kujuga valkude kiire kogunemine kiiresti surma kahjustades elenevalt mälu ja koordinatsiooni. Võib tekkida PRNP geeni mutatsiooniga või vigase valgu saamisel aju söömisega.
Täpsustamata ulatuses võib dementsuse saamise tõenäosust suurendada suitsetamine, ülekaalulisus, kõrge kolestoroolitase, vähene füüsiline aktiivsus ja kõrge vererõhk. Nende puhul kahtlustati verevarustuse halvenemist ajule. Täpsustamata kasuga võib dementsuse riski vähendada psühhiline aktiivsus ja küllastunud rasvhapete väiksem tarbimine.
AD risk kahekordistub üle 30 minuti kestnud teadvusekaotust või mäluauku tekitanud peatrauma korral ja elu jooksul üle 24 tunni kestva teadvusekaotuse põhjustanud peatrauma saanud inimeste AD risk suureneb ~4,5 korda.
Enne diagnoosini viivaid sümptomeid võib esineda umbes 10 aastane peitefaas.
65 aastaste ja vanemate hulgas on AD haigete hulk 13% ning üle 85 aastaste hulgas 45%. 2/3 AD haigetest on naised kuid erinevuse põhjusena on nähtud peamiselt pikemat eluiga naistel.
Keskmine eluiga AD'ga on 4-8 aastat ja vahel ka 20 aastat.

Atsetüülkoliini esteraasi (AchE) inhibiitoriteid on kasutatud dementsuse korral mälu parandamiseks. Atsetüülkoliini esteraas lagundab atsetüülkoliini ja kuigi selle valgu töö takistajaid on üle 10 aasta kasutatud, ei olnud selle autorid veendunud nende kasulikkuses.
AD'ga surnute ajudest on leitud atsetüülkoliini sünteesivate valkude väiksemat kontsentratsiooni. Atsetüülkoliini puudust on leitud ka AD laadsete neuroloogiliste häirete puhul prefrontaalsest korteksist ja limbilisest süsteemist.
Rottidel võis donepesiili 2,5 mg/kg doos 1,5 tunniga hippokampuse rakuvälise atsetüülkoliini hulka suurendada ~500%. Katseloomadel oli mälu osades asjades hiljem parem.
Inimkatsete puhul paistis AchE inhibiitorite ja platseebogrupi vaheliseks erinevuseks kasu saajate hulgas 13%. Kuuendik või kaheksandik katsealustest leidis kasu.
Kõrvalmõjudeks on selle klassi ainetel rahutus, iiveldus, oksendamine, kõhulahtisus ja kaalu langus. Teadaolevalt esinevad need 5-10% donepesiili võtjatest, 5-20% galantamiini võtjatest ja 10-40% rivastigmiini saajatel. Osadel lähevad need kõrvalnähud aja jooksul üle, kuid paljudel püsivad need piisavalt, et loobuda nende võtmisest.
Selget kasu paistab 5-15% patsientidest. Autorite järgi polnud tõestatud, et need muudaks hooldekodusse minemise aega või muudaks haiguse kulgu.

Klippe AD'st. Varajases faasis ei paista ilmseid probleeme, kuid hilises faasis dementsusega oldakse selgelt abitud. Teise näite puhul on heaks võrdluseks patsiendi aasta noorem abikaasa.


Alzheimeri tõbi algab tavaliselt hippokampuse läheduses olevast ajukoorest levides edasi ülejäänud limbilisse süsteemi ja hiljem hajusamalt üle ajukoore. Diagnoosi saamiseks peab esinema mälu ja teiste kognitiivsete võimete nõrgenemine kuid mitte siis kui on häireid teadvuses või kui probleeme saaks selgitada teiste neuroloogiliste häiretega. Vanus peaks diagnoosimisel jääma 40-90 aasta vahele.
Lühimälu halveneb kiiremini ning paremini säilib kaugem minevik ja äsjatoimunu.
AchE inhibiitori klassis ainete saajate puhul esines kolmes kognitiivses testis keskmiselt ~5% suuremat punktide hulka. Pikemaajaliselt kehas püsivad sellised ained põhjustasid vähem iiveldust ja kõhulahtisust.
Vitamiin E ja selegiliin (MAO-B inhibiitor) on rohkem antioksüdandid. Võrreldes platseeboga kulus nende võtjatel keskmiselt 200 päeva rohkem hooldealuseks jäämiseks või suremiseks kuid muutusi kognitiivsetes võimetes ei paistnud. Põhilise kõrvalmõjuna tekitasid need, eriti koosvõttes, minestusi ja kukkumisi.

Ajutegevuse täpseks mõõtmiseks vajalikust

Mõtete lugemisest või isiksuse salvestamisest on ulmes korduvalt kasutatud ja ka vandenõuhüpoteeside algatajad on vahel levitanud lugusid aju kontrollist elektroonikaga. Siinkohas on teemaks see, kui keeruline ja probleemne oleks ajutegevuse täpne analüüs või kontrollimine elektriliste signaalide abil.

Kolumnite salvestusest

Kuna ajukoores kalduvad läbi kihtide vertikaalselt ulatuvad rakud umbes samaaegselt signaale tekitama, saab nende ~100 rakuliste piirkondadega lihtsustatult kohalike rakkude tegevust jälgida. Kuigi minikolumnid reageerivad ühele kitsale stiimulitüübile ei ole nende roll väga jäik, sest aja jooksul võib muutuda näiteks ühelt kehaosalt signaal saav piirkond.
Minikolumnid on ~50 mikromeetrise diameetriga ehk ligikaudu juuksekarva läbimõõduga. Tavaliselt ulatuvad ajukoore pealmisele kihile jõudvad aksonid mitme millimeetri laiusele alale. Ajukoorelt ja taalamusest pärinevad aksonid harunevad enamasti vähemalt 0,2-0,5 mm suurusele alale laiali.

Somatosensoorsel korteksil paistis nende avastamisel kolumnite maksimaalseks läbimõõduks pool millimeetrit ning iga kolumn reageeris spetsiifiliselt ühe naha, lihase või liigese piirkonna stimulatsiooni korral.
Värvi süstimine visuaalsesse korteksisse (pildil) värvub ümbrus ebaühtlaselt paari millimeetrisel alal.
Reesusahvi primaarsel motoorsel korteksil on ühes suunas liikumist põhjustavad alad 0,2 millimeetrise läbimõõduga olles eraldatud sama suurte aladega, mis põhjustavad rohkem ristisuunalist liikumist.

Teisi mõõtekohti

Kolumnilaadseid struktuure leidub lisaks ajukoorele ka teistes aju struktuurides nagu näiteks septaalalas, ülaküngastes, striaatumis, taalamuses ja periakveduktaalses hallis massis.

Pildil on närilise ülaküngastel olev läbi kihtide minev kolumnilaadne ehitus näha. Parempoolne must joon tähistab 1 millimeetrit. Läbi liikide paistab ühtlaselt ainult 80-100 sellist sammast, mille piirideks on pildil värvitud atsetüülkoliini lagundavad valgud.

Mäluks ja heaolutundeks vajalikust lateraalsest septaalalast hippokampusele väljuvad ribakujulised kimbud jõuavad septaalala järjest ventraalsemast osast väljudes vastavalt ka ventraalsemale hippokampuse osale. Ventraalsemad ribad olid ka paksemad. Lateraalsele septaalale sisendsignaale viivad aksonid jõuavad selles vähemalt 20'le vertikaalsele ribale.
Miinusena asub see sügaval aju sees ning kahjustus võib lisaks heaolutunde kaotusele mälu kaootiliseks ja vigaseks teha.

Lateraalse genikulaattuuma rakkude hulk on umbes sama suur kui nägemisnärvi kimpude hulk (1, 2) ehk ~1-1,5 miljonit. See on üheks vähestest taalamuse osadest, mis ei asu sügavamal aju sees.

Takistusi operatsioonidele




Lisatakistusi operatsioonidele põhjustavad suured veresooned nagu pildil olev Circle of Willis struktuur, mis hoiavad elus ajutüve, cerebellum'it ja aju. See muster erineb indiviiditi, kuid umbes samad piirkonnad sõltuvad ikkagi selle mustriga soontest. Ühe takistusena teeb see ligipääsu taalamusele raskemaks ja riskantsemaks.

Ajukoorega töötamist teeb raskemaks ka selle tukslemine mitme millimeetri ulatuses. Aju tukslemine võib rebida aju nendest kohtadest, kus elektroodid ulatuvad sügavamale pealispinnast. Näited ajuoperatsioonidest (1, 2). Esimeses operatsioonis oli näha tugeva tukslemise teke järsul ajurõhu langusel pärast tsüsti katkemist. Teise operatsiooni ajal oli pulss tugevam. Kukla kaudu tehtud käbikeha kasvaja eemaldusel paistis keskkond vähemliikuvana.
Ajuripatsi kasvaja eemaldusel on näha kui pikk tee oleks seda rada pidi ajuni jõuda. Ajuripatsi operatsioonide korral sisenetakse ajusse nina kaudu läbi ette jäänud kolju osade.

Lisaks anatoomnilistele ja tehnilistele takistustele on ka sotsiaalseid takistusi. Ühe eeldusena võimalusele inimese isiksust tehisajusse saamisel peaks eelnevalt oskama luua protsessoreid/tehisajusid, mis suudaks inimese tasemel teadvust alal hoida. See omakorda eeldab, et eelnevalt saadakse avalikkus sellist arengusuunda piisavalt tolerantselt suhtuma.

Elektroonikast

Elektroodide paksus ise ei pea olema väga suur. Nanojuhtmete mõõdud võivad olla mõnest nanomeetrist vähem kui nanomeetrini. Miinusena on need seni väga lühikese pikkusega ja elektrisignaalid nõrgenevad neis väga kiiresti, mistõttu mõnekümne nanomeetriga võib signaal kaduda. Mõneaatomilise elektrijuhi puhul hakkavad elektrijuhtivust vähendama ka üksikud puuduvad aatomid või põhiahelaste kõrvale hargnevad paariaatomilised harud.
DNA paksusega süsiniknanotorud võivad olla 2 nanomeetrise diameetriga. Selliste üksikkiududega saaks põhimõtteliselt ruutmillimeetri paksuse juhtmega vahendada 250 miljardi raku signaale, mis ületab tõenäoliselt inimeses olevate neuronite hulga. Samas paraneks signaalide levik nendes suurema läbimõõduga ja insuleerivad kihid peaks igale juhtmele eraldi ümber saama, muidu hakkavad need signaale omavahel jagama.
Võrdlusena saaks mikromeetrise paksusega akson vahendada ruutmillimeetrise kimbuga miljoni raku signaale. Mikromeetrise paksusega juhtmetega saaks seega vahendada minimaalselt 10 ruutmillimeetriga 10 miljoni kortikaalkolumni signaale, millest võib piisata ajukoore tegevuse täpseks jälgimiseks.

Eeldades, et kui aju suudab pärast sellist invasiivsest ja kahjulikku operatsiooni töökorras püsida, siis võib edasine suhteliselt lihtsalt minna ka tänapäevaste arvutite abil salvestades. Kolumnite ühenduskaardi koos mingi aimdusega nende vastastikkusest mõjukusest saaks sellega, kui salvestada mingil koordinaadil aktiveerunud punkti koht ja aeg.
Sobiks nii ärkvelolek kui üldnarkoos. Viimasel juhul saab ka neuroneid elektriliselt aktiveerida ja paljudes aju ühenduste uuringutes vaadatakse millised kohad aktiveeruvad üldnarkoosis loomades. Samas üldnarkoos kaotab kiiresti mõju, paljud üldnarkoosiained on maksale väga toksilised ja need võivad moonutada neuronite mõju üksteisele. Üldnarkoosi variandi puhul saaks aktiveerida hajusalt pooljuhuslikke punkte ja salvestada lisaks stimuleerimiskohtadele järgneva paarikümne millisekundi sees aktiveerunud kohti. Enamasti aktiveeruvad stimuleerimisel järgmised rakud hiljemalt paarikümne millisekundi jooksul. 10 miljoni kolumni selliseks läbiproovimiseks läheks (kui igas minikolumnis oleks 1 elektrood) 10 kolumnit sekundis tempoga miljon sekundit e. ~11 päeva. Testimiskiirusega 100- 1000 kolumnit sekundis hakkaksid stimulatsioonikohad üksteist tõenäolisemalt mõjutama, kuid kõigi äratestimiseks kuluks vastavalt päev või ~2 tundi. Juhusliku ülekordamisega saaks kiirema proovimise puhul ka kiiresti üle korrata muutused ja eri testimiste ajal mittekattunud kohad taustmürana eemaldada. Rohkemate rakkude samaaegse testimise puhul oleks kahjustustel (ajuverejooksud, nakkused, kuivamine, immuunvastus jne.) vähem aega moodustumiseks.
Paratamatute lünkadena paistavad veresoonte alla jäävad osad ning sügavamal ajus olevad kohad. Samuti kalduvad aju voltide vahelised piirkonnad tihedalt koos olema ning enamus ajukoore pindalast jääb inimesel sügavamale aju voltide vahele.

Alternatiivina võib olla võimalik inimese kehast saadud neuronite kasutamine nende piirkondadega ühendamiseks. Aksoneid saaks panna kasvama soovitud piirkonnast pärinevate kasvufaktorite suunas, kuid suureks probleemiks võib saada halvasti ühendatud neuronite tekitatud häired neuropaatilisest valust epilepsiani ning nende aeglane kasvukiirus koos samaaegselt aegaselt muutuvate ühendusmustritega.

Kokkuvõtteks ei usu ma, et selline aju analüüs oleks lähiaastatel saavutatav ning lisaks ei tundu sellise tihedusega elektroodide paigutus kunagi kahjutuks protseduuriks saavana, ükskõik kui peeneks need elektroodid saadakse. Operatsiooni õigustavat otstarvet ma selliseks protseduuriks veel ei näe aga katseloomade peal võidakse sellist asja tõenäoliselt lubada varsti pärast tehniliste võimaluste teket.

Lõhnatajus osalevad alad

Lõhnataju vahendavad otsmikusagara all olevad haistesibulad, millelt jõuavad signaalid ajus haistesibulate lõpuala lähedal olevatele tuumadele ja ajukoore aladele. .

Lõhnataju üldist või lõhnaspetsiifilist nõrgenemist nimetatakse hüposmiaks ja tugevnemist hüperosmiaks. Lõhnataju võib nõrgeneda või kaduda mürgiste ainete hingamisel, pea järsul pöördumisel (näites liiklusõnnetuses) või vananemisega. Hüperosmia on vähem levinud ja paistab peamiselt geneetiliste kõrvalekallete tulemusena.
Haistesibulal paistab 7 pealmist kihti. Kõige pealmiseks on haistesibulat ümbritsevad lõhnanärvide aksonite kiht. Seejärel on kiht, kus need aksonid annavad oma signaalid edasi sadadest rakkudest koosnevatele kerakujuliste struktuuride, glomeruulide, rakkudele. Glomeruulid on ümbritsetud sadade inhibeerivate neuronitega. Samade lõhnaretseptoritega rakkudelt jõuavad signaalid jõuavad ühele või üksikutele glomeruulidele mõlemal haistesibulal. Erinevad lõhnad aktiveerivad kindlaid glomeruulide kombinatsioone.
Glomeruulide väljund jõuab peamiselt mitraalrakkudega läbi sügavamate kihtide aju eri osadesse, kuid osad on ühenduses sügavamal asuvate graanulrakkudega. Ajus saavad glomeruulide kaudu signaale haistetuum, piriform korteks, entorinaalne korteks, hippokampuse otsmikupoolne osa ja amügdala ümber olev ajukoor. Lihtsustatult aju alaküljelt nähtavatele aladele. Vahel nimetatakse seda üldist piirkonda primaarseks haistekorteksiks (POC). POC saadab osa signaale tagasi haistesibulasse.Pildi vasakul küljel on haistesibul, keskel haistetuum (AON) ja paremal piriform korteks (PC). GL tähistab glomeruule.

Ajusse jäävad haistekeskused. Primaarne haistekoor (primary olfatory cortex e. POC) saab signaale haistesibulatelt, hippokampuselt ja amügdalast koos viimase ümber asuvatelt aladelt. Signaale saadetakse edasi orbitofrontaalsele korteksile, hippokampusele, amügdalale, hüpotaalamusele, insulale ja üksikumate ühendustega mediodorsaalse taalamuse kaudu lisanduvalt insulale ning orbitofrontaalsele korteksile.
Pildil on näha enamus lõhnatajus osalevatest aladest inimese ja ahvi (paremal) ajudel.
POC saab haistesibulatest signaale oma kõige pealmisele kihile ning on lihtsa ehitusega omades kolme selgemat ajukoore kihti. Sarnaselt teiste ajukoore aladega on palju suuri püramidaalrakke ja dendriidivõrastik on enamasti ringikujuliselt ühtlaselt laiali harunev.
Täiendavalt pildil näidatud ühendustega on POC ja amügdala ühenduses nucleus accumbens'iga. Pildil tähistavad nooled enamasti glutamaadiga stimuleerivaid ühendusi ja mustade ringidega otsad GABA ühendusi.
Hüpotaalamus saab signaale POC'lt kogupikkuses. Enamus ühendustest läheb POC kuklapoolsele poolele ja külgedele. Otsmikupoolselt korteksilt ja amügdala sisemusest lähevad ühendused otsmikupoolsele keskmisele hüpotaalamuse osale, mis osaleb une ja seksuaalkäitumise esile kutsumises ning need viimased ühendused paistavad vähemalt närilistel seksuaalkäitumiseks olulistena.
Maitse ja lõhna signaalid kohtuvad esimest korda orbitofrontaalsel korteksil ning isu vähenemisel vähenevad selle ala neuronite töösagedused.
Järjepidevamalt on lõhnatajul aktiveerunud orbitofrontaalse korteksi keskmine osa. Ebameeldivate lõhnade korral aktiveerub veel orbitoforntaalse külgmised osad, otsmikupoolne insula ja amügdala.

Haistesibulate ehitusest. Esimestelt haisterakkudelt jõuavad signaalid glomeruulidele. Ühelt glomeruulilt saab signaale üks mitraalrakk. Glomeruul võib signaale saada kümnetelt mitraalrakkudelt. Edasi saadetakse signaale piriform korteksile.
Mitraalrakkudes (pildil Mi) võivad närviimpulsid katkeda enne kogu raku ulatuses levimist. Mitraalrakkude teine dendriidivõrestik ulatub külgedele üle 1 millimeetri ulatuses omades võimalust mõjutada sadu glomeruule (pildil G). Samas inhibeerivad graanulrakud (Gr) võivad omapoolse aktiivsusega takistada närviimpulsi levimist enda juures olevatest dendriidiharudest edasi.
Haistesibul on läbi kogu elu üks kõige kiiremini uusi neuroneid saav piirkond, milles võivad närilistel neuronid iga 3-6 kuuga välja vahetada. Selles paistab mingit veakindlat korrapära, mistõttu ei mõju rakkude vahetus lõhnasid tugevalt moonutavalt.


Paljudel selgroogsetel on kahte tüüpi haistesibulaid. Lisandina haistesibulatele (pildil MOB) on nendel eraldi asuv haistesibul (accessory olfactory bulb e. AOB), mis on olulisem feromoonide tuvastamiseks.
Vomeronasaalne organ ehk Jacobsoni organ (VNO) on haistemeele osa hingamisteedes, mis on spetsialiseerunud orgaaniliste ainete tuvastamiseks. Need kaks struktuuri koos reageerivad rohkem feromoonide, sperma, tupe ja uriini lõhna korral kuigi ka tavaline haistesibul tuvastab neid aineid. Lisaks osalevad need alad erinevate valkude tuvastamisele ja nende hulka kuuluvad ka immuunsüsteemi signaalmolekulid (MHC).
AOB rakud kiirendavad lõhna tuvastamise järgselt 2-5 sekundi jooksul aeglaselt oma töökiirust erinevalt teistest kiiremini reageerivatest meeleorganitest ja MOB rakkudest.
AOB'l ja vomeronasaalse organil paistab rohkem käitumist ja keha mõjutavat rolli nagu agressioon teiste isaste vastu, puberteedi algus, ovulatsioonitsükli ajastamine ja iseeneslik abort teise isase uriinilõhna tajul (Bruce'i effekt). Viimast saab blokeerida AOB ilma jätmisel noradrenaliinist.

Lõhnasignaalid osalevad maitsetaju andmises ning mõlemad paistavad keha hormoonide poolt mõjutatutena. Näljatunnet andvad ja võtvad hormoonid on nende puhul tavalised reguleerijad. Täiskõhutunnet andev leptiin takistab lõhnaneuronite signaalide teket. Maisterakkudel vähendas leptiin magusale reageerivate neuronite tööd.
Rasedusega kaasneb leptiinitaseme tõus ja samas tavaliselt ka tundlikkuse langus leptiini suhtes, mis võib selgitada rasedate suurenevat isu ja muutusi lõhnatajus.

Oksütotsiin hüpotaalamuse paraventrikulaarsest tuumast takistab haistesibulates lõhnasignaalide suhtes reageerimist. Oksütotsiini antagonistide süstimine haistesibulatesse vähendab hoolitsevat käitumist (lakkumine, järglaste pesasse tagasi toomine ja pesa ehitamine) järglaste suhtes.

Viiruse süstimisel piriform korteksisse levis see märgistus ühtlaselt üle haistesibula kuid süstides seda stressireaktsioonides ja mälus osalevasse amügdalasse levis see selgemalt haistesibulate ülaossa.

Sugudevaheline erinevus lõhnatundlikkuses

Inimestel on tavaliselt leitud sama tundlikkust või osade lõhnade puhul naistel suuremat tundlikkust. Kampri puhul näiteks piisas naistel minimaalselt tajumiseks 9 korda väiksemast kontsentratsioonist. Naised tajusid kergemini ka muskuse ja testosterooni lõhna.
Pildil olevate tulemuste puhul pidi ära tundma kapslis oleva lõhna etteantud vastusevariantide abil ning enamasti oli erinevus sugupoolte vahel alla 10%. Kaldkriipsudega täidetud kohtades olid mehed rohkem õigeid vastuseid saanud.
Teises uuringus kandsid katsealused padjakesi kaenaalustes ja pidid enda oma hiljem ära tundma. Naiste hulgas vastas õigesti 59% 32'st ja meeste hulgas üks 18'st (5,6%).
Inimkatsetes on kasutatud haisteneuronite elektrilise tegevuse mõõtmiseks ninaõõnsuse vastu kinnitatud elektroode või aju EEG'd.
PET skänneris aktiveerusid mõlemal sool samad kohad sõltumata lõhnast. Nendeks aladeks olid mõlemad amügdalad ning piriform ja insula korteks.
Ovulatsioonitsükli puhul on leitud lõhnatundlikkuse maksimumi indiviiditi peaaegu igal tsükli osal.
Ühes küsitluses vastas 67% 187'st rasedast naisest, et nende lõhnataju muutus tundlikumaks mingil raseduse perioodil. Raseduse lõpus leiti kolme lõhna puhul 30-45% tundlikkuse langust minimaalse tajutava koguse osas. Raseduse alguses paistab tundlikkus suurem.
Muutusi lõhnataju ei ole raseduses leitud üle kõigi lõhnade, vaid korraga ainult osade lõhnade puhul.
Ühe sünteetilise muskuse puhul oli see poistele, meestele ja tüdrukutele nõrga või olematu lõhnaga, kuid naiskatsealused kirjeldasid seda lõhna tugevalt ning selle erinevuse põhjusena paistab suguhormoonidega tekkinud muutused.
Üks meessoost uurija märkas testosterooni süstimise järgselt lõhnataju nõrgenemist enamike lõhnade suhtes. Estradiooliga oli tal vastupidine effekt ja süstides östrogeeni viiele munasarjadeta jäänu naisele langes lõhnalävi sünteetilise muskuse suhtes kahel üle saja korra ja kahel vähem kui 10 korda. Ühel polnud muutust.
Lõhnatajus osalevad alad on üheks võimalikuks epilepsia algatajaks. Kõikumised suguhormoonides on seejuures muutnud selgemalt GABA retseptorite tihedust.

Lõhnade kaart

Pildil on illustreeritud näriliste piirkonnad, kuhu jõuavad signaalid kindlatelt lõhnaretseptoritelt. Nendel tähistatud aladel saavad signaale lähimad kõrvalised alad.
Inimestel pole tehtud kindlaks seda, kuhu täpselt jõuavad signaalid haistesibulal.
Samu keemilisi gruppe sisaldavad molekulid on sarnase lõhnaga ja C ala on üheks fenoole (näiteks paljud maitseainete lõhnamolekulid) tuvastavaks alaks närilistel ja ka inimestel võib C ala nende lõhnade vahenduskohaks olla.
A piirkond saab signaale erinevatest rasvhapetest ja riknemisel tekkinud halbadest kalalõhnalistest ühenditest. A alale ümbritsevad alad saavad närilistel signaale vürtsidest ja kuna ka haistesibulal toimub naaberalade inhibeerimine pakkusid autorid, et selle pärast võivad osad vürtsid ja maitseained varjata halvaks läinud lõhnu.

Pildil on värvitud hiire glomeruule. Kindla retseptoriga rakkude värvimisel koondusid värvunud ühendused kitsalt kindlasse glomeruuli. Nende hulk ja asukohad erinevatel külgedel pole proportsionaalsed nagu on pildil näha paremal ja vasakul haistesibulal. Lõhna korral kalduvad samad alad aktiveeruma mõlemapoolselt ja samadel aladel.

Pildil on aldehüüdide lõhnakaart hiirte järgi. Aldehüüdide hulka kuuluvad ka vanilje (fenool ja aldehüüd) ja osade teiste maitseainete lõhnad, kuid need ei paistnud sirgete süsinikahelatega. Pildil on haistesibulad ülaltvaates ja lõhnadeks olid sirged kolme (C3) kuni seitsme (C7) süsinikulised aldehüüdid. Piltidel a-e on tumedalt näha aktiveerunud alad ning pildil f on need kõik nähtavad oma kohati kattuvate aladega.
Alkoholid ja ketoonid (näiteks atsetoon) ativeerivad rohkem külgmisi alasid. Korrapärana on osadele uurijatele paistnud süsinikahela pikenemisel haistesibulate aktiveerumine järjest rohkem otsmiku ja külgede poole jäävatel aladel.

Elektrilisest tegevusest

Inimese nina limaskesta elektriline stimulatsioon ei tekitanud lõhnatajusid ning takistas samaaegselt õhus olevate lõhnade taju. Kui stimuleeriti pärast lõhna nuusutamist tekkis stimulatsiooniga nõrk taju sellest hiljutisest lõhnast. Eelnevalt lõhnu mitte saanud epileptikutest katsealustel tekkis ebamugavustunne, epilepsiaeelne aura ja lõhnahallutsisatsioone.

2 milliamprise stimulatsiooniga nina limaskestal ei tekkinud lõhnatajusid. Osad tundsid mittevalusaid somatosensoorseid tajusid kuid elektroodi liigutamisega mujale sai neid vältida. Valu tekkis siis, kui elektrood liigutati lõhnatundlikust alast kaugemale limaskestale.

Lõhna tajul tekib ka narkoosis katseloomade haistesibulas 40-100 Hz sagedusega elektriline tegevus. Lõhnade õppimist ja harjumist seostatakse 15-30 Hz sagedusega. 2-12 Hz sagedus kattub peamiselt hingamise sagedusega kuid võib vahel kattuda sama sagedusega hippokampuse tegevusega.

Inimesel tekkis amügdalas kirurgiliselt lisatud elektroodide kaudu kogutud info järgi lõhna tajul kõige selgemini 20-30 Hz tegevus. Toaõhk tekitas sama sagedusega tegevust, kuid aeglasemalt. Sissehingamisel oli see sagedus ühtlaselt laineliselt kasvava ja väheneva mustriga kuid väljahingamisel oli 1-3 sekundit tegevus sünkroonsete spindlite kujuline.

Valu taluvuspiirist

Vahelduseks midagi lühikest ja teistsugust. Ma ei näinud põhjuseid mingiks eelhoiatuseks ja teadlikkus siinolevast peaks pigem julgustavalt mõjuma. Esimesel pildil olev Thich Quang Duc protesteeris Vietnamis budismivastase valitsuse vastu. Filmitud versiooni teise minuti alguses süüdati ta põlema ja umbes järgneva minuti sees hoidis ta käsi enda ees paigal neid aeglaselt liigutades. Seejärel vajus ta külili ja liigutas mõned korrad aeglaselt jalgu. Väidetavalt ei teinud ta seejuures häält.

NSVL vastaste protesteerijate hulgas oli üle kümne enesesüütaja okupeeritud riikides ning vähemalt üks veel Pariisis (Alain Escoffier). Ryszard Siwiec'i filmiti rahvusvahelisel kogunemisel, kus ta esialgu vältis kustutajaid midagi hüüdes ja pärast kustutamist jätkas ta energiliselt rääkimist. Eelnevalt oli ta teinud helisalvestuse soovides meeleheitliku häälega, et inimesed ennast kokku võtaks ja teeks midagi vägivaldse valitsuse vastu.

Valu võib olla vähehäiriv isegi jäseme otsast lõikamisel. Selle saatelõigu alguses räägib üks mees oma kogemustest pärast üle 24 tunni kestnud käsipidi kinnijäämisest keldris seistes. Lõpuks otsustas ta vabanemiseks käe otsast lõigata, kuid valu oli vähe ja ta tunnistas ainult kerge ebamugavuse tundmist. Kõige häirivamad olid talle mõtted käe kaotusest.

Mul polnud vajadust enda peal tahtlikult valu testima hakkama, sest juhuslikke vigastusi on ikka olnud ning ma pole eriliselt fanaatiline enese peal testija. Viimasel paaril aastal on valu hakanud tunduma isiklikult intentsiivse neutraalse tajuna, mis põhjustab palju refleksilaadseid reaktsioone muuhulgas lihaspingega ja tähelepanu üleminekuga valule. Emotsionaalsem pool paistab olulisem. Pealegi tähelepanu ja mõtlemine kaasavad valuga palju mälestusi ja kujutlusi, mis võivad valust hirmutavama pildi maalida. Keskendumise roll on suur, sest isegi kui ma olen haavadel piiritust pannud ja see kõrvetustunne ulatub käelabast küünarnuki lähedale ei saaks öelda, et see on ebameeldiv. Valu jääb nõrgemaks kui ma keskendun valutava piirkonna piiridele kehas ning valust välja jäävatele teadvustatud asjadele vältides keskendumist valutundele endale.

Raphe tuumad ja retikulaarne formatsioon

Raphe tuumad

Raphe (ladina keeles "õmblus") tuumad (RT) on ajutüves lähestikku asetsevad tuumad millest osad on tugevalt stimuleerivad. Need jäävad ajutüve keha külgede vahelisele keskpiirile. Osad keskaju piirkonnas olevad RT'd on kehalist aktiivsust vähendavad ja ponsis olev RT suudab REM une ajal lihashalvatust tekitada. Enamasti eritatakse serotoniini, mis aktiveerib neuroneid ning hüpotaalamusse otsa jõudev serotoniin võib ka palavikku ning unisust tekitada kuna sealsed rakud mõjuvad aktiivselt vastavalt.

Tavaliselt inhibeeriva mõjuga GABA agonistide süstimisel mediaalsesse ja dorsaalsesse raphe tuuma ning ventraalsesse tegmentaalsesse alasse põhjustas hüperaktiivsust ning suurendas tarbitud toidu ja joogi hulka. Kaasnes suurem dopamiini tarbimine (tõenäoliselt suurema dopamiini vabanemise tagajärg) striaatumis ja nucleus accumbens'is kuid serotoniini hulk striaatumis ja hippokampuses püsis samal tasemel.
Võib-olla nende keskaju Raphe tuumade pärast ongi inhibeerivad GABA agonisti tüüpi rahustid tegutsemistahet ja heaolutunnet andvad.

Mediaalse RT ja selle lähiümbruse rakkudel on korduvalt leitud liikumist inhibeerivat toimet. Glutamaadi agonisti süstimisel vähendas see kohalike rakkude aktiveerimise järgselt katseloomade liikuvust.

Mediaalne RT on üks suuremaid signaali saatjaid septumile, amügdalale ja hippokampusele. Sellest pärinev serotoniin on ehmatuse ajal üks mälualade stimuleerijaid.

Immuunsüsteemi aktiveerimisel vähetoksiliste ja surnud bakteritega suurenes aktiivsus ajutüves rohkem dorsaalses RT's. Palavikureaktsioonid on suuresti serotoniini poolt läbi viidud. Ka osad serotoniini vabastavad ained võivad liigse palavikuga äärmisel juhul surmavalt mõjuda. Suurem serotoniini tarbimine paistis nakkuse ajal frontaalsagara alaosas.
Enamus serotoniini eritavaid neuronid on aktiivsed ärkvel olles ja vaigistuvad REM une ajal. Erandina paistab dorsaalse ja mediaalse RT alaosas neuroneid, mis aktiveeruvad sõltumata ärkvelolekust palaviku ajal. Seejuures võib limbilises süsteemis tõusta serotoniini vabanemine kuigi emotsioonid nõrgenevad ja tekib depressiivsus.
Dorsaalne RT on aktiivsem negatiivsete depressiivsete ja stressis tujude ajal nagu näiteks vangistuse või õpitud abituse ajal allaandlikult kannatamisel. Ühendusi on ärevuses osalevate amügdalaga ja selle naabertuumadega.

Dorsaalne RT on üks valusignaalide takistaja läbi suure RT (pildil nucleus raphe magnus) minevate ühendustega. Dorsaalse RT enkefaliine ja serotoniini sisaldavad rakud on valu vähendavad ja selle GABA sisaldavad rakud on valureaktsioone tugevdavad.

Agrüpnia korral esineb täielik unetus ilma väsimustundeta. See võib tekkida RT, taalamuse ja otsmikupoolse hüpotaalamuse kahjustuse järgselt. Surmavat unetust tekitava fatal familiar insomnia puhul kahjustub kõige põhjalikumalt taalamust.

Dorsaalne RT osaleb ärkveloleku alahoius stimuleerides prefrontaalset korteksit. Umbes 75% ühendustest sisaldavad serotoniini. Dorsaalne RT (DRT) ise saab hüpotaalamusest oreksiini. Oreksiini süstimine DRT sisse suurendab selle aktiivsust (rottidel üle 10 minuti) ning muutus on suurem sügava või REM une ajal süstides. DRT aktiivsus on kõrgeim ärkvel olles ning REM une tekkeks peab selle tegevus minimaalseks minema. Autorite järgi võivad narkoleptikute raskused ärkvelolekus olla tingitud oreksiini puudusest muuhulgas DRT's.

Retikulaarne formatsioon

Retikulaarne võrgustik on peamiselt ajutüves asuv võrestikulaadne struktuur, mis ühendab peaaegu kõiki sel asuvaid tuumi ning selle ühendused ulatuvad ajutüvest välja taalamusele, ajukoorele ja selgroonärvi alaosani. See kontrollib paljusid ehmatusreaktsioone saates 10-120 meetrit sekundis signaale selja, kaela, õlgade ja jäsemete torsopoolsete alguskohtade lihaste motoorsetele neuronitele selgroonärvi hallis massis põhjustades ehmumisel nende aktiivsemaks minekut.

Pildil on näha medulla retikulaarne formatsioon ning sellele omane ühtlane võrgustiku laadne rakkude paigutus, mis on nimetuse (ladina keelest võrgu laadne) põhjus.

Illustratsioon suurema ponsi alaosas asuva RF neuroni ühendustest. Sellest algav akson hargneb T kujuliselt kaheks ja võib ulatuda ühes suunas taalamuse ümbrusesse, sisemusse ja ajukooreni ning teises suunas selgroonärvi alaosani. Ühendab ka näo, kõri, keele ja silmade sensoorsete ja motoorsete kraniaalnärvide tuumasid. Sellised suured rakud moodustavad ~5% RF rakkudest. Taalamuse ümber olevat retikulaarset tuuma ei loeta RF osaks ja selle puhul on ühendused pärit kohalikest rakukehadest.

Kuigi üheks algseks nimetuseks oli retikulaarne aktivatsiooni süsteem, sest see võib erksust põhjustada, ei paista ajutüves ega ajus ärkvel olekuks rangelt vajalikke osasid kuid une tekkeks vajalikke osasid esineb RF's.

Retikulaarne formatsioon (RF) saab signaale kõikidelt sensoorsetel ja motoorsetelt neuronigruppidelt, mis ajusse jõuavad või sellest väljuvad. RF reguleerib neile signaalidele tuginedes ülejäänud närvisüsteemi aktiivsustaset olles osaliselt harjumise läbiviija. Selle osana ei arvesta sinna piirkonda jäävaid kraniaalnärvi tuumasid, medulla oliivi ja substantia nigra't. Kuna suur osa RF'st põhjustab stimuleerimisel aeglaste ajulainete sünkroonsuse kadumist nimetati seda piirkonda retikulaarseks aktivatsioonisüsteemiks, kuigi kõik selle osad pole stimuleeerivad ja see nimi on ülelihtsustav.
Osad RF rakud osalevad valutaju reguleerimises saates aksoneid selgroonärvi dorsaalsetele sarvedele.
RF sisse jäävad aju suuremad noradrenaliini, atsetüülkoliini, dopamiini ja serotoniini eritajad. Locus coeruleus'i tuumad ponsis suudavad inimese närvisüsteemi noradrenaliiniga varustada kahe 30 tuhande rakulise tuumaga mõlemal kehapoolel. Noradrenaliin on lühiajaliselt tugeva stimuleeriva toimega, kuid locus coeruleus'i rakud aeglustavad tegevust pikemaajalise stiimuli korral ja atsetüülkoliinirakkude aktiivsus suureneb tähelepanu säilitamiseks.
RF saab signaale tihedamalt pea piirkonnast ja kõige vähem torsost ning alajäsemetest. Tagajäseme närvi tihedal stimulatsioonil võib neuronite töösagedus langeda minutiga 10 korda erinevalt visuaalse korteksi neuronitest, mille aktiivsus langeb kuni 10-15% ning selle erinevuse põhjusena paistab RF abil kohanemine.
Medulla mediaalse RF stimulatsioon on motoorseid neuroneid inhibeeriva toimega.
Kuigi RF on järjepidev piirkond läbi ajutüve leidub selles spetsiifilisemalt kindlatele kehaosadele mõjuvaid alasid. Medulla alaosasse jäävad alad osalevad rohkem kaela ja selja lihaste kontrollis, kuid kõrgemale ja ajutüve keskosale lähemale jäävad osad mõjuvad järjest hajusamalt ja laiemale jäävaid lihaseid.
Rf ülaosas hargnevad selle ühendused keskaju järel kahes suuremas suunas. Üks haru läheb taalamusele. Teine haru läheb hüpotaalamusele, septaalalale ja umbes 10% jõuab ajukooreni (kõige rohkem ajukoore otsmikupoolse kolmandikuni).
Taalamuseni ulatuvat haru paistab sünkroonsete ajulainete nagu näiteks une alguses olevate sünkroonsete kiirete signaalide (unespindlite) ja puhkeolekus olevate ~10 Hz ajulainete tekitajana.
Ajukoorele ja septumile minev haru paistab sünkroonsete ajulainete kaotajana nii magades kui ärkvel olles. Ärkvel olles võib see ajukoort stimuleerida ning une ajal on see oluline REM une ajal sünkroonsuse kaotamisel. Retikulaarsest formatsioonis olevatelt Raphe tuumadelt algavad ühendused ulatuvad septaalale ja on hippokampuses aktiivsemal ajal olevate ~8 Hz teeta lainete algatajad.
Taalamuse sisse jäävad seda läbivad lehtja tuumad, mis osalevad ajulainete tekitamises.

Pildil paistab selliste osade hulka jääv valgelt tähistatud piirkond koos tsentromediaalse ja interlaminaarse tuumaga.
Lisaks paistab ühe tekkepõhjusena ajulainete tekkele taalamusi läbiv ja ühendav internal medullary lamina, mis paistab kergelt liblika kujulisena.
Sellisel läbival tuumal paistab potentsiaali teiste taalamuse piirkondade mõjutamises oma tegevusega, sest kui selles peaks tekkima samaaegselt tegevus võivad kõik teised taalamuse tuumad saada tugeva signaali mis piisava tugevuse korral ka nendest ja nendega ühendatud aladest läbi käiks. Magamise ajal kaasnenud langus dopamiinis, serotoniinis ja adrenaliinis aitaks ülejäänud taalamusel vaigistuda ja lasta atsetüülkoliiniga aktiveerunud ajulaine tekitajatel üle kogu taalamuse samaaegseid signaale väljastada.

Elektroodidega ajukoorelt mõõdetud tegevus on REM une ja ärkveloleku ajal väga sarnased, kuid sügava unenägudeta une ajal esineb suuri elektrilisi kõikumisi, mis tähendab rohkemate neuronite samaaegset aktiveerumist. Teadvusetus olekus on sellised samaaegsed (sünkroonsed) lained kõige selgemalt näha.

Keskaju RF tegevust mõõdeti valgussähvatuste ja heliklõpsude ajal. Valgus tekitas suuremat aktiivsust kuklapoolsel keskosal ning helid rohkem külgedel ja näo pool.

Ponsi alaosa retikulaarse formatsiooni suurerakulise piirkonna (pildil suuremate laikudega) kahjustamisel nõrgenes või kadus tugeva heli kuulmisel ehmatusreaktsioon. Need rakud saavad signaale helitajus osalevatelt aladelt ja saadavad signaale selgroonärvi motoorstele neuronitele.

Parvocellular RF oli vahendusteeks medulla NTS'st ponsi parabrahhiaaltuumadeni. NTS ülaosa saab maitsesignaale ja alaosa vagaalnärvi signaale, kuid need signaalid ei aktiveeri selles samu piirkondi. Selle RF kaudu jõuavad signaalid parabrahhiaaltuumadeni (ja tagasi), kus signaalid jõuavad mõlema NTS osa stimuleerimiskatsete järgi samadele rakkudele. Autorite järgi võisid need ühendused ala hoida ajuta katseloomade maitseelistusi ja muutusi isus kõhu täitumisel.

Süstides värvi erinevatesse parvocellular (suuremarakulistesse) RF piirkondadesse värvusid selle ülaosa puhul tihedalt kolmiknärvi keskajusse jääv osa koos viimase kohal oleva alaga. Tihedamalt värvusid veel näonärvi ja keelaluse närvi tuumad koos parabrahhiaaltuumadega. Keskmiselt tihedusega oldi ühenduses kolmiknärvi spinaalse tuumaga, NTS'ga, medulla RF, oliivi ja motoorsete RF aladega. Ühendusi polnud vagaalnärvi motoorse tuumaga.

RF'st selgroosse minevad ehk retikulospinaalsed aksonid mõjutavad tugevalt kaela, torso ja jäsemete alguskohtade lihaseid. Tavaliselt jõuavad aksonid mõlema selgroonärvi külje premotoorsetele neuronitele, mis omakorda on ühenduses motoorsete neuroniga. Akson võib sõltumata päritolu kehapoolest haruneda oma otsas mõlemale selgroonärvi küljele. Kui ajukoorelt või punastelt tuumadelt alanud neuronid kontrollivad rohkem jäsemete otsi, siis retikulospinaalsed ühendused soosivad kogu keha lihaste aktiveerumist olles mõjukamad selgroo, puusade ja õlgade piirkonnas. Ajukoorelt tuleb signaale rohkem planeerimisega seostatud premotoorselt korteksil ja vähem primaarselt motoorselt korteksilt. Suurim tihedus paistab nende kahe vahelisel üleminekualal. Esijäsemete ajukoorelt võib veidi rohkem ühendusi alata. Teisteks suurimateks RF'le signaalide saatjateks on cerebellum, vestibulaarsed tuumad, nelikkünkad ning somatosensoorsed ja keha asukohataju signaalid. Kergel naha silitamisel võib RF rakkudes reaktsioon puududa kuid liigesepiirkonna kõõlused on tugevad RF mõjutajad nagu ka valu.
Signaalide levik ajutüvest selgroogu on 10-120 meetrit sekundis.
Motoorse mõjuga RF rakkude hulk suureneb ajutüve alaosas ja ponsi RF stimulatsioonil tekib tavaliselt pea pöördumist samale küljele, sama külje esijäseme kõverdumist ja sama külje tagajäseme sirutumist.
Rütmiliste liikumisliigutuste algatajana on RF paistnud ühe kõige olulisema struktuurina saades signaale keskajus ja cerebellum'is asuvatelt liikumise algatajatelt. Olulisteks on seejuures ka kehast tulevad somatosensoorsed signaalid.
Kassi ponsi-medulla RF'l asub esijäsemetele vastav ala rohkem kõrguselt keskel kukla pool ja tagajäse selle üla- ja alaosa näopoolsel osal. Kaelalihaseid kontrollivad alad asuva sellel kogupikkusel.
Primaatidel põhjustas RF ja tasakaaluelunditest selgroogu minevate ühenduste kahjustamisel raskusi kehaasendi säilitamisel ja peaaegu suutmatus jäsemeid kehast eemale liigutada lihasnõrkuse tõttu. Käelabade kontroll säilis paremini, kuid vahepealsete käelihaste nõrkus tegi nende kasutamise raskeks.

Pildil on näha kaks peamist RF päritoluga ühendusraja aktiivsused ärkvel olles, sügava une ajal ja REM une ajal. Aminergic tähistab noradrenaliini, serotoniini ja dopamiini ning cholinergic atsetüülkoliini. Mustade täppide tihedus näitab vastavate neurotransmitterite vabanemist sellel ajal.
Keskaju RF saadab palju ühendusi taalamusele põhjustades sünkroonsete ajulainete kadumist REM unes ja ärkvel olles.
Keskaju-ponsi piirilt pärit atsetüülkoliin läheb osaliselt taalamusele inhiberides magades aktiivset taalamuse retikulaarset tuuma ja aktiveerides ärkvel olekuks vajalikke rakke.
Hüpotaalamusele ja ajukoorele serotoniini eritava anterioorse/superioorse RT kahjustus võib kaotada unisuse ja une päevadeks. See on aktiivne ärkvel olles ning olulised ühendused on otsmikupoolse hüpotaalamusega. Kahtlustati, et see mõõdab osaliselt ärkvelolekut ja inhibeerib ennast hüpotaalamusega toimuva signaalivahetuse tõttu.
Ükski neist ei paista ärkvel olekuks tingimata vajalikuna ja kahjustuse või farmakoloogilise mõjutamise järel taastub tavaline ärkvel olek mõne päevaga.
Pildil on illustreeritud REM und algatav RF osa ponsis. Locus coeruleus inhibeeritakse sellel ajal kõige aeglasemaks üldse une-ärkveloleku tsüklis. Atsetüülkoliin taalamusse vähendab aeglaste ajulainete osakaalu ja selgroonärvis lõdvestatakse lihased GABA sarnase inibeeriva toimega glütsiini vahendusel. REM unele nime andnud silmade kiirete liigutuste põhjusena paistab ponsi RF'st keskaju ülaküngaste motoorsetele sügavatele kihtidele minevad ühendused, mis omakorda saadavad signaale silmaliigutusi ajastavale ja suunavale alale ponsi RF's (paramediaalne ponsi RF).
REM unega kaasneb peaaegu täielik lihashalvatus vaatamata ajukoore suurele aktiivsusele ka primaarsel motoorsel korteksil. Vananedes võib see lihaste lõtvus väheneda ning une ajal võidakse rohkem liigutama hakata. Motoorsetest signaalidest pääsevad minimaalse takistusega lihasteni silma, keskkõrva ja kopsulihaste lihaste signaalid kuigi hingamisteede lõtvumine võib norskamist tekitada. REM une ajal ponsis vabanev atsetüülkoliin aktiveerib suuri medulla RF rakke, mis eritavad selgroonärvi glütsiini.
REM une ajal tekkivad ponsist läbi lateraalse genikulaattuuma kuklasagarale jõudvad ajulained (PGO lained) algavad samuti atsetüülkoliini mõjul locus coeruleus'ist allapoole jäävatest jäävast piirkonnast. Serotoniin noradrenaliiniga takistab ponsis PGO lainete ja teiste REM und tekitavate rakkude tegevust, kuid sügava une faasist REM une faasi minekul väheneb nende vabanemine piisavalt inhibeeriva mõju kaotuseks.
REM unega kaasneb tavaliselt ka erektsioon mõlema soo esindajatel.

Kuutõbisuse korral oldakse tavaliselt sügava une faasis ning äratamisel ei mäletata unenägusid. REM unele sarnast lihashalvatust esineb narkoleptikutel katapleksia nime all (põhjusena paistab hüpotaalamusest pärit oreksiini puudus) ja ka unehalvatuse korral esineb sellist lihaslõtvust isegi kui teadvus säilib. Narkolepsiahoo ajal magama jäämisel toimub järsk REM une algus, mis võib ka püstiseisjatel tekkida.
Nende häirete korral peaks ka lihaslõtvust vahendama medulla suured RF rakud, kuid tõenäoliselt teistelt rakkudelt tulnud signaalidega, kui REM une ajal. Vananedes surevad lihaslõtvust tekitavad rakud osadel (rohkem meestel) nii palju, et hakatakse REM une faasis unenägusid välja elama.

RF sai oma teise nime (retikulaarne aktivatsiooni süsteem) seoses sellega, et selle kahjustus võis põhjustada pikaajalist und või koomat ning une ajal stimuleerimisega kaasnes ärkamine. Selle ülelihtustatud nimetuse kasutamist vähendati kuna paari kahjustuse järgse päevaga taastus ärkvel veedetud aeg ning osad kahjustused vähendasid magamisele kuluvat aega.
Une tekkeks piisas sobivast taalamuse stimulatsioonist ning sensoorsete signaalide blokeerimine ajust vigastustega ei muutnud une-ärkveoleku tsükli kestvust. REM une ajal on muidu primaarne visuaalne korteks väheaktiivne, kuid keerulisemaid pilte ja stseene vahendavad kuklast veidi kaugemale jäävad visuaalsed alad aktiveeruvad tugevamalt. Primaarse visuaalse korteksi naaberalade stimulatsioonil võib stimulatsioonil tekkida stseenide ja objektide nägemist. Algus REM unele algab siiski ponsi kaudu.

Kõrvalisem hüpotees retikulaarse formatsiooni mõjust näoilmetele ja emotsioonide väljendusele

Selle teema kohta lugedes hakkas paistma rohkem loogikat näoilmete osas. RF osaleb üldiselt närvisüsteemi aktiveerimises intentsiivsemate tajude korral ning selle juurde käivad ka muutused näoilmetes, mis võivad sarnaneda teiste imetajate näoilmetega. See hüpotees tundus väga lihtsa ja veakindlana pisikeste arenguliste kõrvalekallete suhtes proportsioonide ja neuronite töösageduste muutustele.

Tavaline kerge ehmumisreaktsioon või ka teised emotsionaalsed perioodid põhjustavad silmade suuremat avamist ja hajusalt ka teiste näo lihaste kokkutõmmet. Suurema ehmatuse korral millegi tulemisel näo juurde toimub ka silmade ja suu kinni minek. RF paistab hajusa ühendajana kõigile ajutüve tuumadele kuid seejuures ei paista täiesti ühtlaseid ühendusi ning lähinaabrid kalduvad üksteisele suuremat mõju avaldama. Näo ja kõri piirkonna kraniaalnärvide artiklis olid näo, suu ja kõri motoorsed ning sensoorsed tuumad üksteisega ühenduses. Ühe näopoole motoorsed ja sensoorsed aksonid jõuavad samale ajutüve külje või mõlemale külje tuumadele.

Neutraalse erksuse korral võib suu püsida horisontaalselt sirgena kuid positiivsete ja negatiivsete emotsionide puhul on näolihastel tuntud kalduvus vastavalt ülespoole või allapoole tõmbuda.

Vastikustunde korral tõmbuvad rohkem kokku näo alaosa ja kõri lihased, ms tõmbavad veidi kaasa ka näolihaseid. Medullasse jäävad selle piirkonna tuumad koos oksendamist põhjustava vagaalnärvi motoorse tuumaga. Ka tugevad maitsesignaalid nagu hapu ja mõru võivad näo alaosa rohkem pingesse ajada saates signaale medullas olevasse NTS'i.
Halbade lõhnade ja vastikustunnet tekitavate olukordade puhul tõmbuvad näo lihased nina suunas kokku.
Kaudsema ebameeldivustundena tõmbuvad ereda valgusega silmade lähiümbruse lihased kokku.

Positiivse tuju korral tõmbuvad lihased näo ülaosa suunas tõmmates lihaseid silmade suunas. Silmaümbruse lihased tõmbuvad kokku liigutades põsesarnasid silmade suunas ning ka suu ümbrus tõuseb kõrgemale näidates hambaid. Positiivseid elamusi on inimestel ja näiliselt ka katseloomadel saadud keskaju piirkonnas substantia nigra, sealse tegmentumi ja osaliselt keskajusse ulatuvate subtalaamsete tuumade stimulatsioonil. Sinna piirkonda jäävad ka 2 silmalihaste tuuma ja lõualihaseid liigutav kolmiknärvi osa mis võib RF aktiveerumisel põhjustada suu avamist rõõmuga. Heaolutunne tundub mõnutunne vähemalt isiklikult kusagil silmade kohal või nende juures asuvana. Hea tujuga ja silmad kinni on see selgem kuigi asukohatunne on selliste emotsioonide puhul häguse asukohaga.

Naer ise võib tekkida sellest, et RF ajab tugeva serotoniini ja dopamiini poolse hajusa stimulatsiooniga näo, kurgu, kõri ja kopsulihaste lihased pingesse ning nagu kõigile keha lihastele omane kaasneb tugevale venitusele kiiresti vastupidine liigutus ning naeruhoo ajal jõuavad lihased ~5 korda sekundis aktiveeruda ja lõdvestuda. Naeru ajal toimuvat kiiret ja põhjalikku välja hingamist saavad põhjustada ponsi parabrahhiaaltuumad. Sissehingamiseks vajalik jääb medullasse ning ponsi ja medulla vaheline konkurents kopsude üle võib naeruhäälitsusi algatada. Isiklikult on meeldiva enesetunde korral kergem ja mõnusam välja hingamine. Ärevusega on kergem ja kiirem sisse hingamine. Nutu korral võivad intentsiivsed emotsioonid samuti analoogselt lühikesi rütmilisi lihaskokkutõmbeid põhjustada. RF laialdased ühendused võivad nutu ja naeruga põhjustada veel pisaranäärmete aktiveerumist koos nina-kurgu-kõri piirkonna limanäärmete aktiveerimisega. RF vahendatud hajusate ühenduste võrestik võibki olla põhjuseks sellele miks kindlat naeru või nutu tuuma pole leitud kuigi juba 1924. aastal suutis Kinnear Wilson piiritleda need kaks ponsi piirkonda. Patoloogiline emotsioonitu naer ja nutt võivad siis ka alata näo ja kõri piirkonna rakkude ebanormaalsel tegevusel. Esimese hooga võib kohalik hüperaktiivsus tekkida sellega, et surevad rakud lähevad lõpus hüperaktiivseks suutmata energiapuuduse tõttu siselaengut normaliseerida ning hilisema tekkega naer võib tekkida sisendita (motoorsed ühendused ajukoorelt) jäänud neuronikogumitest mis analoogselt spastilisuse või neuropaatilise valuga hakkavad iseseisvalt impullse algatama mõjudes naeru tekitavalt.