A series of articles on Technology in Medicine - Part 34

 

Ba vng chnh của no bộ

 

Trần Tr Năng
 

 

Từ thuở xa xưa, con người đ cố gắng tm hiểu v khm ph thế giới huyền b của bộ no. Nhưng khng mấy thnh cng! Phải đợi đến cuối thế kỷ 20 v đầu thế kỷ 21, với sự tiến bộ khả quan trong lnh vực y khoa điện tử, cng nghệ điện tnh, kỹ thuật cộng hưởng từ chức năng MRI (hay fMRI) v nhiều kỹ thuật lin quan khc, no trở thnh một đề ti nghin cứu nng bỏng trong cng động khoa học trong vng 20 năm gần đy. Ring ở Mỹ, Viện Quốc Gia về Rối Loạn Thần Kinh v Đột Quỵ (National Institute of Neurological Disorders and Stroke hay NINDS) đ v đang đng vai tr tin phong trong việc nghin cứu về cc hoạt động v bệnh l lin quan  đến no. Viện ny đ v đang hổ trợ nhiều đề n nghin cứu lin quan đến no ở Mỹ v nhiều quốc gia khc trn thế giới. 

 Trước khi đi vo chi tiết về những ứng dụng của cộng hưởng từ chức năng (fMRI) v những kỹ thuật khc trong những lnh vực lin quan  đến hoạt động của no, người viết xin giới thiệu một cch đại cương cấu tạo v những thnh phần chnh của no bộ.   

1. Tm lược về hnh cắt lớp ba chiều của no

Hnh cắt lớp ba chiều thường được dng rất nhiều ở bệnh viện, phng mạch bc sĩ v tạp ch y khoa mỗi lần c sự đề cập đến việc chẩn đon lin quan đến hoạt động v bệnh l của no bộ. Thế nn, chng ta hy cng n lại khi niệm tổng qut về những những hnh ba chiều ny để tiện việc theo di.  

C ba hướng cắt khc nhau: hướng cắt ngang trục, hướng cắt dọc ngang v hướng cắt dọc đứng.  

Hnh 1 (a v b) biểu hiện ba mặt cắt của my chụp cộng hưởng từ MRI dựa theo ba chiều x-y-z, với con người đứng hướng mặt về pha trục y. Mặt phẳng cắt ngang trục (axial hay transverse plane) trải di từ đầu xuống chn trong mặt phẳng x-y dọc theo trục z, nằm song song với mặt đất (hay mặt sn của phng MRI). Mặt  phẳng cắt dọc ngang (coronial plane) nằm ở trong mặt x-z, thẳng gc với mặt đất, dng để phn chia hướng trước mặt với hướng sau cổ của người trong hnh. V sau cng, cắt dọc đứng nằm (sagittal plane) trong mặt phẳng y-z, thẳng gc với mặt đất, chia ra phần c lỗ tai bn tri v phần c lỗ tai bn phải  theo hướng cắt thẳng gc với mặt phẳng cắt dọc ngang [1].  

Ni một cch khc hơn: khi chọn vị tr đứng của con người lm điểm tham khảo; cắt trục ngang đi theo hướng song song với mặt phẳng ngang qua hai lỗ tai v mũi; cắt dọc ngang  đi theo hướng song song với mặt phẳng  ngang qua hai lỗ tai; v cắt dọc đứng theo hướng song song với mặt phẳng thẳng gc với mặt phẳng ngang qua hai lỗ tai. 

 

Hnh 1. (a) Ba hướng cắt: cắt ngang trục (axial hay transverse plane) đi theo hướng song song với mặt phẳng ngang qua hai lỗ tai v gần mũi; cắt dọc ngang (coronal plane) đi theo hướng song song với mặt phẳng ngang qua hai lỗ tai v cắt dọc đứng (sagittal plane)- trục song song với mặt phẳng ngang qua mũi v thẳng gc với trục ngang qua hai lỗ tai; (b) cc mặt cắt biểu hiện trn trục x-y-z [2] 

Hnh 2 biểu hiện một th dụ về hnh ảnh mặt phẳng MRI qua vết cắt ngang trục, cắt dọc ngang v cắt dọc đứng trong no bộ [3]. Chng ta thường thấy những hnh ny trong nhiều phng mạch khi nhn vin y tế chẩn đon v tầm sot cc bệnh l lin quan đến no bộ. 

 

MRI planes for MRI head scan (a) Axial (b) Coronal (c) Sagittal MR scanner can generate three types of orientations of human head. The basic planes of MRI: from top to down (axial plane), from front to back (coronal plane), and side to side (sagittal plane). In the X-Y-Z coordinate system, axial is an X-Y plane, parallel to the ground, the head from the feet. A coronal is an X-Z plane, the front from the back. A sagittal is a Y-Z plane, which separates left from right. The MRI head scans can be taken in any one of the orientations: axial, coronal, sagittal and are shown in Figure 5.

Hnh 2. Mặt phẳng MRI của đầu con người: (a) cắt ngang trục (axial)- hnh bn tri, (b) cắt dọc ngang (coronal)- hnh giữa  v (c ) cắt dọc đứng (sagittal)- hnh bn phải. Nếu đi theo hướng nhn từ ba vết cắt lin quan đến ba mặt phẳng cơ bản của MRI: mặt cắt ngang trục (từ trn xuống dưới), mặt cắt dọc ngang (từ trước ra sau) v mặt cắt dọc đứng từ pha lỗ tai bn ny sang pha lỗ tai bn kia (tri sang phải hay ngược lại) [3].  

2. Vi nt tổng qut về bộ no

Trong cơ thể con người, bộ no c cấu tạo phức tạp v quan trọng nhất. Bộ no nặng khoảng 1.2- 1.4 kg (2.64 - 3.1 lbs).  No điều khiển v điều ha  tất cả hoạt động v chức năng  của cc cơ quan trong cơ thể con người từ nghe, ni, h hấp, tiu ha, giấc ngủ, vị gic, thị gic, đến cảm xc, suy nghĩ v l luận. Hnh 3 biểu hiện vị tr của năm gic quan trong bộ no theo thứ tự từ trước ra sau: khứu gic, xc gic, vị gic, thị gic v thnh gic. Mỗi bộ phận trong no bộ c một chức năng ring biệt nhưng ha hợp v kết nối chặt chẽ với những chức năng khc để điều khiển v đp ứng với những hoạt động của cơ thể con người.

                                              

Hnh 3. Vị tr của năm gic quan trong bộ no. Nhn từ trn ra pha sau t, theo thứ tự, chng ta c khứu gic (smell), xc gic (touch), vị gic (taste), thị gic (vision) v thnh gic (hearing). (Nguồn: Nikos Logethetis, Max Planck Institute).

C hai hệ thống thần kinh lin quan đến no: Hệ thống thần kinh trung ương (central nervous system) bao gồm no v tủy sống v hệ thống thần kinh ngoại bin (peripheral nervous system) gồm c cc dy thần kinh cột sống v cc dy thần kinh sọ.

Lin quan đến bộ phận của no, c hai cơ cấu cần phải phn biệt: (i) phần vỏ no (cerebral cortex) v phần no nằm ngay dưới vỏ no (subcortex)   Vỏ no c hai bn cầu v gồm c bốn thy (sẽ thảo luận chi tiết hơn ở bi viết kế tiếp). Trong khi đ, phần no ngay dưới vỏ no c thể chia lm ba phần chnh (Hnh 4): no trước (forebrain), no giữa (midbrain) v no sau (hindbrain) [4].   

 

 

Hnh 4. Ba phần chnh thuộc phần dưới vỏ no: no trước (forebrain), no giữa (midbrain) v no sau (hindbrain) [4]. 

Nhn từ trn xuống dưới bắt đầu từ pha bn phải theo chiều kim đồng hồ, chng ta c thể thấy nhiều bộ phận trong no bộ chẳng hạn như: no thất (ventricles), no giữa (midbrain), thể chai (corpus collosium), đồi thị (thalamus), tiểu no (cerebellum), no sau (hindbrain), cuống no (brain stem), hnh no (medulla hay medulla blongata), cầu no (pons), tuyến yn (pituitary gland), vng đồi trước (hypothalamus), đại no (cerebrum) v no trước (forebrain) (Hnh 4). 

Hầu như một nửa số tế bo thần kinh (neurons) nằm ở tiểu no. Cuống no kiểm sot những  hoạt động như nhịp tim, thở, ngủ v động tc nuốt. 

3. No trước (forebrain- prosencephalon)

No trước l phần trước của no, bao gồm đại no, đồi thị, vng đồi trước; với đại no l phần trn cng của bộ no. C những chức năng lin quan đến việc xử l cảm quan, chức năng l luận cao v khả năng phn tch những vấn đề phức tạp.  

Đại no với phần ngoi cng l vỏ no, chiếm diện tch  lớn nhất của no bao gồm chẳng những chức năng xử l cảm quan v thng tin lin quan đến vận động m cn c những khả năng lin quan đến thức, kiểm sot ngn ngữ, tư duy, nghe, cảm gic về thể tnh như xc gic, xc cảm, k ức, pht triển c tnh, v thị gic.  

Bn trong đại no c bốn no thất nơi dịch no tủy được tạo ra. Dịch no gip bảo vệ v lm giảm chấn thương.

Đại no gồm c hai bn cầu no ngăn cch nhau bởi khe no. Hai bn cầu no ny nối kết v thng tin với nhau  qua một b sợi gọi l thể chai. Bộ phận ny c chức năng truyền thng điệp từ bn cầu no bn ny sang bn cầu no bn kia. Mỗi bn cầu no kiểm sot bắp thịt v cc tuyến ở pha đối diện của cơ thề. Phần lớn khoa học gia v chuyn gia cho rằng bn cầu no bn tri kiểm sot giọng ni, khả năng phn tch v l luận ; trong khi đ bn cầu no bn phải kiểm sot khả năng sng tạo, thng tin thị gic, khng gian, nghệ thuật v kỹ năng m nhạc. Tuy nhin điều ny vẫn chưa được xc định một cch thống nhất trong cộng đồng khoa học.

4. No giữa (midbrain, mesencephalon)

Nằm pha trước v lin lạc với tiểu no. C những chức năng lin quan đến động tc, thnh gic v thị gic. 

5. No sau (hindbrain, rhombencephalon)

Nằm pha sau đầu v thoạt trng giống như phần nối di của xương sống. No sau gồm c hnh no, cầu m, v tiểu no. Đy l vng điều khiển  những chức năng c tnh cch tự động cần thiết cho việc sống cn của cơ thể con người  như h hấp v ngủ.  

6. Kết từ

Tong bi viết ny, chng ti đ trnh by mt cch đại cương ba phần chnh của no: no trước, no giữa v no sau. Bốn thy của no (thy trn, thy chẩm, thy đỉnh v thy thi dương) v những bộ phận khc sẽ được trnh by trong bi viết sau.

 

7. Ti liệu tham khảo

[1] http://www.erct.com/2-ThoVan/TTriNang/Technology%20in%20Medicine-%20Part%2019-03312022.htm

[2] https://my-ms.org/mri_planes.htm

[3] https://www.researchgate.net/figure/MRI-planes-for-MRI-head-scan-a-Axial-b-Coronal-c-Sagittal-MR-scanner-can-generate_fig2_338448026

[4] https://www.simplypsychology.org/forebrain-midbrain-hindbrain.html 

 

June 6, 2023