Neuroni difuznih modulatornih sistema mozga su uglavnom lokalizirani u moždanom stablu (tzv. centralnom, ‘reptilnom', mozgu). Svaki od ovih neurona ima dugi nastavak (akson) koji može biti u kontaktu sa više od 100.000 postsinaptičkih neurona, široko distribuiranih po različitim dijelovima našeg mozga, piše BHDoktor.
Sinapse u okviru ovog sistema su u stanju da oslobode različite neurotransmitere u tečnost oko moždanih ćelija, tako da ovi neurotransmiteri mogu difundirati do velikog broja udaljenih neurona.
Modulatori sistemi mozga koriste četiri osnovna neurotransmitera:
- noradrenalin,
- serotonin (5-hidroksitriptamin),
- dopamin i
- acetilholin.
Svi ovi transmiteri aktiviraju specifični metabotropni receptor koji je skopčan sa G-proteinom.
Plavo mjesto (locus coeruleus) je parna struktura. Nalaze se u gornjem dijelu ponsa (istmus rombocefalona) i predstavlja centar noradrenalina u mozgu.
To je lokus sa najvećim brojem difuznih veza u čitavom mozgu, s obzirom da samo jedan od njegovih neurona uspostavlja više od 250.000 sinapsi. Dugi nastavak (akson) ovih neurona može imati jedan ogranak u nekorteksu, a drugi u cerebelarnom korteksu što znači na dva lokalizacijski vrlo udaljena mjesta.
Locus coeruleus je uključen u regulaciju pažnje, pobuđenosti, raspoloženja, boli, moždanog metabolizma, ali i učenje i pamćenje. Ustvari, on ne regulira čitav šou, već je samo involviran u neuronske mreže koje su važne za navedene procese. Glavna funkcija plavog lokusa je povećanje spremnosti mozga da odgovori na neočekivane, bezbolne, senzorne stimuluse.
Devet serotoninskih grebenskih jedara (nuclei raphe) su locirana u sva tri dijela moždanog stabla, odnosno u produženoj moždini, ponsu i srednjem mozgu. Svako jedro se difuzno projicira u različite regije mozga i kičmene moždine na isti način kao i plavi lokus. Grebenska jedra su važna u procesu pobuđivanja, ali i za kontrolu ciklusa san-budnost.
Plavo mjesto (noradrenalin) i grebenska jedra (serotonin) su dio ascendentnog retikularnog aktivirajućeg sistema (ARAS) koji čini osnovu retikularne formacije moždanog stabla.
Ovaj aktivirajući sistem pobuđuje i budi prednji mozak. Ozbiljno oštećenje ARAS-a je direktno povezano sa deterioracijom svijesti koja vodi u komu. Neurohirurg uvijek mora zaštititi pacijentov ARAS u slučaju postojanja ozbiljne moždane povrede i povišenog intrakranijalnog pritiska.
Crna tvar (substantia nigra) i prednja tegmentalna areja su dio srednjeg mozga i predstavljaju dopaminergički modulatorni sistem. Neuroni crne tvari projiciraju aksone u striatum (nucleus caudatus i putamen) gdje olašavaju početak voljnih pokreta. Parkinskonova bolest je rezultat neuronske degeneracije u crnoj tvari i posljedičnog smanjenja nivoa dopamina.
Neuroni prednjeg tegmentuma inerviraju frontalni korteks i dijelove limbičkog sistema.
Ove projekcije su nazvane mezo-kortiko-limbičko-dopaminski sistem koji je uključen u proces ‘nagrađivanja’ čime pojačava određena adaptivna ponašanja.
Mezo-kortiko-limbičko dopaminski sistem se povezuje sa psihijatrijskim poremećajima i kokainskom ovisnošću.
Holinergički modulatorni sistem uključuje dva sistema: bazalni prozencefalon (forebrain) i ponto-mezencefalo-tegmentalni kompleks.
Bazalni prozencefalon, bitan u procesu učenja i pamćenja, sadrži medijalna septalna jedra koja inervaju hipokampusa (memorija, anticipacija) i Meynertovo bazalno jedro koje inervira neokorteks (kognicija, apstrakcija, inhibicija, mentalno putovanje kroz vrijeme).
Neuroni bazalnog prozencefalona su među prvim ćelijama koje degeneriraju tokom Alzheimerove bolesti. Ova degenerativna bolest mozga je danas vrlo aktuelna, a karakterizira je duboka kognitivna deklinacija i smanjenje nivoa acetiholina u mozgu.
Ponto-mezencefalo-tegmentalni kompleks omogućava vezu između moždanog stabla i pomenutog bazalnog prozencefalona. Ova veza se realizira uz pomoć neurotransmitera acetilholina. Također preko stražnjeg talamusa ovaj kompleks reguliše ekscitabilnost senzornih relejnih jedara, koja ustvari predstavljaju kapiju velikog mozga na čijim vratnicama se kontrolira ulazak raznovrsnih podražajnih impulsa u neokorteks.
