VII
Contents
1 |
Elements of the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
2 |
Information Flow in the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
2 |
|
Neurons and Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
|
Neurons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
3 |
|
Synapses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
7 |
|
Neurotransmitters and Receptors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
10 |
|
Functional Groups of Neurons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
12 |
|
Glial Cells . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
13 |
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Development of the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
13 |
|
2 |
Somatosensory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
18 |
Peripheral Components of the Somatosensory System |
|
|
and Peripheral Regulatory Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
18 |
|
Receptor Organs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
18 |
|
Peripheral Nerve, Dorsal Root Ganglion, Posterior Root . . . . . . . . . . . . . . . . |
21 |
|
Peripheral Regulatory Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
30 |
|
Central Components of the Somatosensory System . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
39 |
|
Posterior and Anterior Spinocerebellar Tracts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
39 |
|
Posterior Columns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
41 |
|
Anterior Spinothalamic Tract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
47 |
|
Lateral Spinothalamic Tract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
47 |
|
Other Afferent Tracts of the Spinal Cord . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
49 |
|
Central Processing of Somatosensory Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
50 |
|
Somatosensory Deficits due to Lesions at Specific Sites along |
|
|
the Somatosensory Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
51 |
|
3 |
Motor System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
56 |
Central Components of the Motor System and Clinical Syndromes of |
|
|
Lesions Affecting Them . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
57 |
|
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VIII · Contents
Motor Cortical Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Corticospinal Tract (Pyramidal Tract) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Corticonuclear (Corticobulbar) Tract . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Other Central Components of the Motor System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Lesions of Central Motor Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
Peripheral Components of the Motor System and
Clinical Syndromes of Lesions Affecting Them . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 Clinical Syndromes of Motor Unit Lesions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
Complex Clinical Syndromes due to Lesions of Specific Components
of the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 Spinal Cord Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 Vascular Spinal Cord Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89 Nerve Root Syndromes (Radicular Syndromes) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 Plexus Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Peripheral Nerve Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Syndromes of the Neuromuscular Junction and Muscle . . . . . . . . . . . . . . . . 113
4 |
Brainstem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
116 |
Surface Anatomy of the Brainstem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Medulla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
Pons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
Midbrain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Cranial Nerves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Origin, Components, and Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
Olfactory System (CN I) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
Visual System (CN II) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Eye Movements (CN III, IV, and VI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 137
Trigeminal Nerve (CN V) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
Facial Nerve (CN VII) and Nervus Intermedius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167
Vestibulocochlear Nerve (CN VIII)—Cochlear Component and the
Organ of Hearing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Vestibulocochlear Nerve (CN VIII)—Vestibular Component and
Vestibular System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Vagal System (CN IX, X, and the Cranial Portion of XI) . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
Hypoglossal Nerve (CN XII) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204
Topographical Anatomy of the Brainstem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Internal Structure of the Brainstem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
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Contents · IX
Brainstem Disorders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
Ischemic Brainstem Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
5 Cerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Surface Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
Internal Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Cerebellar Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243
Cerebellar Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245
Afferent and Efferent Projections of the Cerebellar Cortex and Nuclei . . . 245
Connections of the Cerebellum with Other Parts
of the Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
Cerebellar Function and Cerebellar Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
Vestibulocerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
Spinocerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253
Cerebrocerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254
Cerebellar Disorders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Cerebellar Ischemia and Hemorrhage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
Cerebellar Tumors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256
6Diencephalon and Autonomic Nervous System . . 260
Location and Components of the Diencephalon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Thalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
Position of the Thalamic Nuclei in Ascending and
Descending Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264
Functions of the Thalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
Syndromes of Thalamic Lesions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270
Thalamic Vascular Syndromes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Epithalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272
Subthalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Location and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274
Hypothalamic Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276
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X · Contents
Afferent and Efferent Projections of the Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . 276 Functions of the Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282
Peripheral Autonomic Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289
Sympathetic Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
Parasympathetic Nervous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
Autonomic Innervation and Functional Disturbances
of Individual Organs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
Visceral and Referred Pain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
7 Limbic System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
312 |
Anatomical Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
Internal and External Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
Major Components of the Limbic System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
Hippocampus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
Amygdala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
Functions of the Limbic System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
Types of Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
Memory Dysfunction—The Amnestic Syndrome and Its Causes . . . . . . . . . 323
8 |
Basal Ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
330 |
Preliminary Remarks on Terminology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330
The Role of the Basal Ganglia in the Motor System:
Phylogenetic Aspects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331
Components of the Basal Ganglia and Their Connections . . . . . . . . . . . . 332
Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
Connections of the Basal Ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 337
Function and Dysfunction of the Basal Ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 Clinical Syndromes of Basal Ganglia Lesions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
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