高濃度的膽堿能細胞標志著靈長類動物和低等生物之間的區別。關于到底哪些區域組成了基底前腦,目前還沒有達成一致意見。這是部分原因因為這些區域與大腦的其他部分共享發射器和連接器,部分原因是它們的物理邊界不清楚——它們的神經元可能會分散開來,與其他大腦結構共享空間。基底前腦主要由曾經被稱為無名質的區域組成,或者"無名區",因為它的功能是個謎。它由三個區域組成-基底核,延伸的杏仁核和腹側紋狀體-盡管這三個區域都包含較小的亞區。
乙酰膽堿缺乏會導致記憶問題。在理解基底前腦區域的作用方面已經取得了進展。它產生的乙酰膽堿增加了人們的注意力大腦的大部分乙酰膽堿是在基底核產生的。這種高濃度的膽堿能細胞,或含乙酰膽堿的細胞,被認為是靈長類動物和低等生物區別的一個特化現象。像老鼠這樣的動物缺乏這種特殊的膽堿能途徑而是在大腦皮質產生乙酰膽堿
大腦下部區域的退化與阿爾茨海默病有關。這種膽堿能系統與焦慮有某種聯系。它能夠激活對響聲的防御反應,大腦的一個基本的記憶中樞和大腦皮層的一個重要的功能就是控制大腦的前驅神經和大腦皮層中的一個區域,伏隔核是眾所周知的獎賞中心,被認為負責釋放神經遞質多巴胺,伏隔核也參與了藥物的戒斷作用。研究人員調查了這個區域和成癮行為之間的關系。這個膽堿能系統被認為是使大腦從損傷中恢復的重要因素。這個區域的損傷與記憶有關喪失。這一區域的損傷或乙酰膽堿缺乏可見于阿爾茨海默病患者。
基底前腦神經元參與運動控制和溫度調節。
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