Tiểu não là một cấu trúc thần kinh nằm ở hố sọ sau, nhận những bó thần kinh từ tủy sống, hành não, vỏ não đi đến và phát ra những bó sợi thần kinh đi đến vỏ não, hành não, cuống não và tủy sống.

Chức năng cơ bản của tiểu não là điều hòa trương lực cơ. Do đó tiểu não chi phối các phản xạ tư thế, giữ thăng bằng cho cơ thể và điều hòa các động tác.

1. Sơ lược về giải phẫu

Tiểu não nằm bên dưới đại não, ở phía dưới và sau cầu não và cuống đại não, ở phía trên và sau hành não, dính vào thân não bởi ba đôi cuống tiểu não:

• Hai cuống tiểu não dưới: dính vào hành não.
• Hai cuống tiểu não giữa: dính vào cầu não.
• Hai cuống tiểu não trên: dính vào não giữa.
  

Về hình dáng, tiểu não gồm 3 phần: ở giữa là thùy nhộng (vermis) và hai phần phình ra hai bên gọi là hai bán cầu tiểu não (hemi- sphere). Khi cắt ngang tiểu não, gồm 3 phần: vỏ tiểu não, chất trắng và các nhân tiểu não.

1.1. Vỏ tiểu não

Trên bề mặt có nhiều nếp gấp nông và sâu chia thành nhiều thùy, gồm rất nhiều nơrôn và có thể chia thành ba lớp :

1.1.1. Lớp phân tử

• Gồm tế bào sao ngoài và tế bào rổ. Những tế bào này có sợi trục thần kinh ngắn, là những tế bào trung gian ức chế, gây ra ức chế ngang đối với các tế bào Purkinje bên cạnh, để làm nổi bật tín hiệu truyền đi từ tế bào Purkinje nào đó.

Tế bào sao ngoài và tế bào rổ tiếp nhận xung động hưng phấn từ các nhánh nằm ngang song song của tế bào hạt.

• Đuôi gai của tế bào Purkinje và tế bào Golgi.
• Sợi trục tế bào hạt đi theo hướng nằm ngang gọi là sợi song song.

1.1.2.Lớp tế bào Purkinje

Gồm các tế bào Purkinje, tiếp nhận các xung động hoạt hóa từ các nhánh nằm ngang song song của tế bào hạt do sợi rêu và sợi leo từ nhân trám dưới của hành não kích hoạt, đồng thời phát ra xung động theo sợi trục thần kinh tới ức chế hoạt động của các nhân tiểu não như nhân răng, nhân mái, nhân xen; ngoài ra còn ức chế hoạt động của nhân tiền đình bên.

1.1.3.Lớp tế bào hạt

Gồm các tế bào hạt và tế bào Golgi

• Các tế bào hạt tiếp nhận các xung hoạt hóa từ các sợi rêu, tức là các sợi tới tiểu não từ nhiều nơi nhưi từ thân não, tủy sống, đại não.
• Sợi rêu đi vào lớp hạt cho nhiều nhánh bên, tận cùng các nhánh bên là hoa hồng sợi rêu. Mỗi hoa hồng là trung tâm của tiểu cầu tiểu não gồm có: hoa hồng sợi rêu, các tận cùng đuôi gai của tế bào hạt, tận cùng sợi trục thần kinh của tế bào Golgi.
• Tế bào Golgi: có sợi trục thần kinh tận cùng ở tiểu cầu tiểu não, hay ức chế các tế bào hạt. Tế bào Golgi được hưng phấn nhờ các nhánh nằm ngang song song của tế bào hạt

Trường hợp các tế bào Purkinje hoạt động quá mạnh, chúng sẽ bị ức chế bởi tế bào rỗ và tế bào sao ngoài (do tế bào hạt phát xung đến hai loại tế bào này). Khi hoạt động của tế bào hạt quá mạnh thì bị tế bào Golgi ức chế.

1.2.Chất trắng

Tạo nên bởi những sợi thần kinh đi đến và đi ra của tiểu não

1.3.Các nhân tiểu não

Nhân tiểu não liên tục chịu ảnh hưởng của hai luồng thần kinh

• Luồng thần kinh kích thích nhân sâu tiểu não từ các nhánh bên của sợi leo và sợi rêu xảy ra trước
• Sau đó là luồng thần kinh ức chế tới từ tế bào Purkinje ở vỏ tiểu não.

Bình thường thì cán cân nghiêng về phía kích thích, để tín hiệu từ nhân tiểu não đi ra tương đối hằng định ở mức độ kích thích liên tục trung bình. Khi bắt đầu vận động nhanh, tín hiệu kích thích nhân tiểu não xuất hiện trước tín hiệu ức chế (trước vài miligiây).

Các nhân tiểu não quan trọng là:

• Nhân mái: Tiếp nhận các sợi chủ yếu là từ thùy nhộng và từ nhân tiền đình, dây VIII qua cuống tiểu não dưới, đồng thời phát ra các sợi đi tới nhân tiền đình để điều chinh thăng bằng và cũng liên hệ với thể lưới để điều chinh tư thế.
• Nhân nút và nhân tiểu cầu hợp thành nhân xen.

Vùng trung gian bán cầu tiểu não cho sợi tới nhân xen sau đó:

• Tới đồi thị và lên vỏ não.
• Tới nhân đỏ và nhân lưới ở phần trên thân não.
• Tới cấu trúc đường giữa của đồi thị rồi tới nhân hạch nền não. Đường này có liên quan tới sự phối hợp giữa 2 nhóm cơ đối kháng nhau ở phần ngoại biên của chi.

• Nhân răng: Phần ngoài bán cầu tiểu não tới nhân răng, sau đó tới nhân bụng bên và nhân bụng trước của đồi thị vào tận cùng ở vỏ não.

Đường này có vai trò quan trọng trong việc phối hợp các hoạt động vận động nối tiếp nhau khởi phát từ vỏ não.

2.Sự phân chia tiểu não

Có nhiều cách phân chia các thùy của tiểu não:

• Căn cứ vào sự phân bố trong không gian, người ta chia tiểu não ra thùy trước, thùy sau và thùy nhung cục (flocculonodular lobule). Thùy nhung có liên quan với hệ tiền đình để duy trì thăng bằng của cơ thể.
• Căn cứ vào chức năng: Thùy nhộng (vermis) chủ yếu Ịdểm soát chức năng vận động các cơ cột sống, cổ, vai, hông, ở mỗi bên thùy nhộng là hai bán cầu tiểu não, mỗi một bán cầu tiểu não được chia thành hai vùng:
  • Vùng trung gian: kiểm soát các cử động ở các cơ ở vùng xa của bằn tay, ngón tay, bàn chân, ngón chân.
  • Vùng ngoài: có liên quan đến vỏ não, để kiểm soát các cử động liên tục, nếu không các cử động sẽ không chính xác và không liên tục, không phối hợp.
• Căn cứ vào bậc thang tiến hóa động vật, tiểu não người là phát triển và hoàn thiện nhất, xét mối liên quan chức năng với hệ thần kinh trung ương, người ta chia ra ba phần:
  • Tiểu não cổ: phần có sớm nhất, được tạo thành bởi thùy nhung cục và phần lân cận của thùy nhộng, có liên quan trực tiếp đến nhân tiền đình ở hành não.
  • Tiểu não cũ: Tạo thành bởi phần lớn thùy nhộng gồm: thùy trước (lưỡi tiểu não, tiểu thùy tâm và đinh) và phần sau của thùy sau (tháp, lưỡi gà và vùng cận tiểu thùy nhung), và vùng trung gian bán cầu tiểu não. Phần này nhận những sợi từ tủy sống đi lên: bó tủy – tiểu não thẳng và bó tủy – tiểu não chéo, và những sợi từ nhân Goll – Burdach trong hành não tới. Từ lưỡi tiểu não và lưỡi gà có những đường liên hệ với nhân tiền đình.
  • Tiểu não mới: Gồm phần trước của thùy sau (tiểu thùy đơn, tiểu thùy cánh và tiểu thùy thon), và phần ngoài bán cầu tiểu não. Phần này liên quan đến vỏ não (đường vỏ cầu – tiểu não).

3.Chức năng dẫn truyền tiểu não

Những đường dẫn truyền vào và ra khỏi tiểu não đi qua cuống tiểu não. Những đường vào tận cùng trong vỏ tiểu não, những đường ra xuất phát từ các nhân của tiểu não.

3.1.Những đường đi vào tiểu não

3.1.1.Bó tủy – tiểu não chéo

Xuất phát từ cột Clark, sợi trục chạy chéo qua chất xám tủy sang cột bên và đi lên vào tiểu não đối bên bằng cuống trên. Bó tủy – tiểu não chéo chủ yếu bị kích thích từ cơm cân, gân, khớp.

Bó tủy – tiểu não chéo cho biết các tín hiệu về trương lực cơ.

3.1.2.Bó tủy – tiểu não thẳng

Cũng đi từ cột Clark, sợi trục đi ra cột bên cùng bên, từ đó đi lên vào tiểu não cùng bên bằng cuống dưới.

Bó tủy – tiểu não thẳng truyền tín hiệu cảm giác từ thoi cơ, gân cơ, các thụ thể ở da và ở khớp báo cho tiểu não những tình trạng về co cơ, mức độ căng trên gân Cơ, vị trí, tư thế và tốc độ di chuyển của những phần của cơ thể để tiểu não điều hòa và phối hợp các động tác.

3.1.3.Bó Goll và Burdach

Xuất phát từ hạch gai, sợi trục đi ra cột sau cùng bên, từ đó đi lên nhân Goll và Burdach ở hành não, đa số các sợi này đi lên đồi thị đối bên, một số sợi rẽ vào cuống dưới của tiểu não cùng bên. Các bó này đưa đến tiểu não những xung động về cảm giác bản thể của cơ thể.

3.1.4.Bó tiền đình – tiểu não

Xuất phát từ các bộ phận nhận cảm ở mê cung tới nhân tiền đình ở hành não, từ đó theo cuống dưới vào tiểu não cùng bên và tận cùng ở thùy nhung cục và lưỡi gà và nhân mái tiểu não.

Bó này dẫn truyền cảm giác về không gian, để tiểu não giữ thăng bằng cho cơ thể bằng cách điều hòa trương lực cơ.

3.1.5.Bó lưới tiểu não

Phát xuất từ chất lưới theo cuống dưới đến thùy nhộng tiểu não.

3.1.6.Bó trám tiểu não

Khi kích thích vùng vận động, hạch nền não, chất lưới và tủy sống, các xung động thần kinh sẽ tiếp hợp ở nhân trám (nhân ô- liu dưới) sau đó theo cuông dưới vào tiểu não đối bên.

3.1.7.Bó vỏ – cầu – tiểu não

Xuất phát từ vỏ não vùng vận động và tiền vận động (vùng 4,6 của Brodmann) của thùy trán, sẽ cho sợi trục đến nhân cầu não cùng bên, sau đó sang tiểu não đối bên (phần ngoài bán cầu tiểu não) bằng cuống giữa.

Bó này có nhiệm vụ liên hệ giữa vỏ não với tiểu não.

3.2.Những đường từ tiểu não đi ra

Những sợi đi ra của tiểu não đều là sợi trục của càc nơrôn của nhân tiểu não là nhân răng và nhân mái. Sự liên hệ giữa các sợi đi vào và đi ra do những tế bào Purkinje làm trung gian, nó có đuôi gai phân nhánh trong phần vỏ của tiểu não và sợi trục thì đi đến nhân răng và nhân mái. Tiểu não cổ liên quan đến nhân mái, tiểu não mới liên quan đến nhân răng.

3.2.1.Những đường từ nhân mái đi ra

Nó đi đến các nhân của thân não, từ đó đến nơrôn vận động sừng trước tủy sống, và các nhân điều khiển cơ mắt, gồm:

• Bó tiểu não – tiền đình (bó không bắt chéo)
  • Sợi trục qua cuống dưới đi đến nhân tiền đình của hành não cùng bên. Từ đây có những sợi đi đến não giữa tạo thành đường tiền đình – não giữa (đi đến các nhân vận nhãn) và những sợi đi thẳng xuống đến nơrôn vận động ở sừng trước tủy sống cùng bên.
• Bó móc bắt chéo, vòng lên cuống tiểu não trên đi đến:
  • Chất lưới ở hành não hai bên.
  • Tiền đình (đối bên).
  • Đồi thị (đối bên) đến vỏ não.
  • Cầu não
  • Tủy (bó mái – tủy)

3.2.2.Những đường từ nhân răng đi ra

Gồm:

• Bó tiểu não – nhân đỏ

Sợi trục qua cuống tiểu não trên đi đến nhân đỏ đôì bên tiếp xúc với nơrôn ở đây, rồi sợi trục của bó nhân đỏ – tủy bắt chéo sang đối bên, và tận cùng ở sừng trước đối bên với nhân đỏ.

• Bó tiểu não – đồi thị – vỏ não

Sợi trục đi ra bằng cuống tiểu não trên đi qua nhân đỏ đến đồi thị đối bên, và cho sợi trục đi đến vỏ não thùy trán đối bên.

Tiểu não chi phối cùng bên: mỗi bên tiểu não liên hệ với tủy sống cùng bên và bán cầu não đối bên, nhưng các đường vận động xuất phát từ bán cầu não lại bắt chéo hai lần nên cuối cùng tiểu não vẫn ảnh hưởng tới vận động của nửa người cùng bên với nó.

4.Chức năng điều hòa cử động của tiểu não

Về phương diện chức năng, tiểu não được coi là một bộ phận kiểm soát và điều chinh vận động, kể cả vận động tuỳ ý lẫn không tùy ý. Triệu chứng chính của tổn thương tiểu não là rối loạn vận động. Ngoài ra, tiểu não còn tham gia vào chức năng thực vật, nên trong trường hợp tổn thương tiểu não, các rối loạn thực vật cũng thể hiện rõ.

4.1.Kiểm soát và điều chỉnh vận động không tùy ý

Vai trò này thuộc thùy nhộng và thùy nhung.

• Kiểm soát và điều chinh trương lực cơ ớ loài vật, thùy nhộng có vai trò ức chế trương lực cơ (cơ chông lại trọng lực) do đó khi phá hủy thùy này, trương lực cơ duỗi tăng lên, ở người thì tổn thương tiểu não lại gây giảm trương lực cơ cùng bên. Điều cần chú ý là: hiện tượng tăng trương lực cơ của các chi và của thân là một phản xạ bắt nguồn từ các bộ phận nhận cảm ở gân, cơ, khớp, có trung khu phản xạ là thùy nhộng. Còn hiện tượng tăng trương lực cơ ở vùng cổ là phản xạ bắt nguồn từ bộ phận nhân cảm ở tiền đình và trung khu của phản xạ này là tiểu não cổ. Vì thế khi tổn thương thùy nhộng thì phản xạ tăng trương lực ở các cơ vùng cổ vẫn còn, phản xạ này mất đi khi phá bỏ mê cung (là do nhân mái chi phối).
• Kiểm soát sự phối hợp động tác và duy trì tư thế trong không gian khi hoạt động nhanh

Sự kiểm soát phối hợp các động tác (chi này duỗi, chi kia gấp…) thuộc vai trò của thùy nhộng. Thùy nhộng tiếp nhận các xung động hướng tâm từ các bộ phận nhận cảm ở gân, cơ, khớp, và từ thùy nhộng lại phát ra xung động đi tới các nhân vận động ngoại tháp để điều chinh lại sự hoạt động của các cơ, sao cho phối hợp với nhau trong một động tác nhất định, nhất là đối với các động tác liên tiếp được nhịp nhàng và trôi chảy khi thực hiện nhanh. Thùy nhộng là nơi kiểm soát vận động của thân mình, cổ, vai và hông trong khi có các sự thay đổi nhanh tư thế của cơ the Sự phối hợp hoạt động của các cơ có ý nghĩa trong việc duy trì một tư thế nhất định, khi con vật đang đứng yên thì đầu phải hướng lên cao, bôn chi phải chống xuống đất… Nhưng khi con vật đang ăn thì đầu phải cúi xuông, hai chân trước hơi khuỵu xuống, còn hai chi sau thì duỗi thẳng.

• Kiểm soát và điều chỉnh thăng bằng cơ thể

Vai trò này chủ yếu thuộc tiểu não cũ (lưỡi, lưỡi gà), và tiểu não cổ (thùy nhung). Điều chinh thăng bằng là một phản xạ bắt nguồn từ các bộ phận nhận cảm ồ tiền đình. Khi cơ thể, chủ yếu vùng đầu bị thay đổi vị trí hoặc thay đổi tốc độ vận động theo ba hướng trong không gian, thì các bộ phận nhận cảm này bị kích thích, sẽ phát xung về tiểu não cũ và thùy nhung. Từ đây sẽ phát xung ly tâm đến các nhân vận động ngoại tháp, để điều chinh lại tư thế ngay tức khắc nhằm giữ thăng ‘bằng cho cơ thể.

Tiểu não đặc biệt điều hòa thăng bằng của cơ thể khi đang vận động nhanh: điều hòa sự quân bình giữa hai nhóm cơ đối kháng nhau của trục cơ thể như xương sống, hông, vai. Dù có đổi hướng vận động, tiểu não tiền đình vẫn tính toán được trước tốc độ và chiều hướng cử động ‘sắp tới để giữ thăng bằng.

4.2.Kiểm soát và điều chỉnh vận động tùy ý

Vai trò này chủ yếu thuộc bán cầu tiểu não và có liên quan đến vỏ não.

4.2.1.Chức năng kiểm soát vận động ngọn chi do vùng trung gian bán cầu tiểu não đảm nhiệm

• Vỏ não phát ra xung động đi theo bó tháp đến các nơrôn sừng trước tủy sống nhằm thực hiện các động tác có chủ đích đồng thời vỏ não cũng gởi các xung này đến tiểu não. Khi các cơ hoạt động thì tín hiệu hoạt động đó được các bộ phận nhận cảm thông báo ngược trở lại cho tiểu não. Tiểu não sẽ so sánh 2 thông tin này và sau đó nhân xen gửi tín hiệu tới vỏ não và nhân đỏ để sửa cho phù hợp.
• Tiểu não cung cấp tín hiệu bật nhanh và mạnh cơ đồng vận vào lúc khởi đầu cử động và cơ đối vận bị ức chế. Đến cuối cử động thì có hiện tượng ngược lại.
• Tiểu não làm giảm các cử động đi quá mức và hãm lại cử động đu đưa nên làm cử động đúng tầm, đúng hướng.
• Các cử động nhanh của cơ thể như đánh máy, viết… được lên kế hoạch trước nên xảy ra tự động, nhịp nhàng.

4.2.2.Chức năng của vùng ngoài bán cầu tiểu não

• Chức năng lập kế hoạch chi những động liên tiếp nhau.
• Định thời gian thích hợp cho mọi cử động liên tiếp nhau.Các cử động như việc viết, chạy, nói trở thành phối hợp tốt.

4.3.Vai trò tiểu não trong hoạt động thực vật

Trong thực tế lâm sàng, những bệnh nhân khi bị tổn thương tiểu não thường có các rối loạn thực vật kèm theo như: rối loạn dinh dưỡng, tim mạch. thân nhiệt,…

 Cơ chế của hiện tượng này là bình thường, tiểu não có mối liên hệ không thể tách rời về giải phẫu và chức năng với vùng dưới đồi và thể lưới, nơi có những vai trò vô cùng quan trọng trong sự điều hòa các chức năng thực vật.

5.Những rối loạn do cắt bỏ tiểu não trên động vật

5.1.Những rối loạn do cắt bỏ tiểu não trên động vật

 Cắt bỏ tiểu não ở động vật cấp cao sẽ gây những rối loạn có thể chia làm ba giai đoạn:

• Giai đoạn 1: Con vật bị tăng trương lực cơ như trong duỗi cứng mất não.
•  Giai đoạn 2: Các rối loạn trên nhẹ đi, con vật vẫn còn cảm giác, còn vận động tùy ý, còn các phản xạ tủy – hành – cầu não.

Tuy nhiên, các cử động có nhiều rối loạn: suy nhược, giảm cơ lực, rối loạn động tác (sai tầm, sai hướng, loạn nhịp, run), rối loạn về thăng bằng. Tóm lại con vật còn vận động nhưng các động tác rối loạn, không chính xác.

• Giai đoạn 3: Sau một thời gian dài, các triệu chứng trên giảm đi nhiều nhưng vẫn còn tồn tại.

Cắt bỏ một bên tiểu não, sẽ gây đầy đủ các triệu chứng như khi cắt bỏ cả tiểu não nhưng chi xảy ra ở nửa bên bị cắt.

5.2.Hội chứng tiểu não trên lâm sàng

  Trên lâm sàng, tổn thương tiểu não gây ra hội chứng tiểu não, gồm có:

• Giảm trương lực Khi tổn thương các nhân tiểu não, đặc biệt là nhân răng sẽ làm giảm trương lực cơ ngoại biên ở bên tổn thương.
• Cử động sai tầm: Bảo bệnh nhân chi ngón tay vào mũi thì họ chi vào má, cằm.

Bênh nhân có dáng đi “con gà trống” (chân nhấc cao, bước ra xa), Không hãm được các động tác một cách kịp thời (hiện tượng dội lại).

• Cử động sai hướng: Bảo bênh nhân đưa tay vào túi áo ngực, bệnh nhân đưa tay lên vai.
• Cử động loạn nhịp: Động tác lúc làm quá chậm, lúc làm quá nhanh. bảo bệnh nhân lật sấp và ngửa bàn tay tuần tự thì không làm được.
• Run: Cử động càng phức tạp càng run nhiều
• Lay tròng mắt nhìn cố định vào một vật
• Mất thăng bằng, lảo đảo
• Rối loạn phát âm, khó nói, rối loạn chữ viết do không phối hợp được các cơ tương ứng.