Funkcja i struktura istoty białej mózgu (ze zdjęciami)

760
Simon Doyle
Funkcja i struktura istoty białej mózgu (ze zdjęciami)

Plik Biała materia Jest to część układu nerwowego, która składa się głównie z aksonów neuronów. To znaczy przez część neuronów odpowiedzialną za przekazywanie informacji przetwarzanych przez jądro komórkowe do innych neuronów..

Biała substancja lub materia jest częścią rdzenia kręgowego i składa się z dużej liczby włókien nerwowych. Z tego powodu ten rodzaj substancji obserwuje się głównie w najbardziej wewnętrznych obszarach mózgu..

Reprezentacja istoty białej i istoty szarej.

Istota szara jest zwykle obserwowana w regionach przylegających do istoty białej. Nazwa istoty białej wynika z faktu, że ta część układu nerwowego zawiera dużą ilość zmielinizowanych włókien i zapewnia białawy kolor..

Główną funkcją istoty białej jest łączenie ze sobą segmentów rdzeniowych oraz rdzenia kręgowego z mózgiem..

Indeks artykułów

  • 1 Charakterystyka istoty białej
  • 2 Funkcje
    • 2.1 - Komunikacja mózgowa
    • 2.2 - Inne funkcje
  • 3 Struktura
    • 3.1 - Rodzaje włókien
    • 3.2 - Poziomy organizacji
    • 3.3 - Sznurki istoty białej
  • 4 Drogi mózgowe
  • 5 Zmiany w istocie białej
    • 5.1 - Zaburzenia istoty białej i zaburzenia poznawcze
    • 5.2 - Zaburzenia istoty białej i krwotoki śródczaszkowe
    • 5.3 - Zmiany w istocie białej wywołujące udar niedokrwienny lub śmierć naczyniową
  • 6 Odnośniki

Charakterystyka istoty białej

Istota biała to biaława tkanka, która jest częścią ośrodkowego układu nerwowego. Znajduje się głównie w rdzeniu kręgowym i jest utworzony przez przedłużenia neuronów przenoszących sygnały elektryczne do regionów synaptycznych i przez komórki glejowe.

W ten sposób istota biała charakteryzuje się głównie tym, że jest regionem mózgu, który nie zawiera jąder neuronów..

Rolą istoty białej jest zapewnienie dobrego przepływu informacji w układzie nerwowym i połączenie różnych obszarów mózgu..

Z tego powodu istota biała charakteryzuje się dużą zawartością mieliny. Mielina to substancja pokrywająca aksony większości neuronów i zapewniająca biały wygląd.

Podobnie mielina pełni główną funkcję przyśpieszania przekazywania informacji. Następuje przyspieszenie transmisji, ponieważ mielina pozwala, aby informacja nie musiała przechodzić w prosty i ciągły sposób przez akson, ale mogła przechodzić przez małe skoki między osłonką mielinową.

Ten rodzaj komunikacji mózgowej nazywany jest transmisją solną, a ponieważ istota biała jest obszarem mózgu z największą ilością mieliny, przekazywanie informacji z tej struktury charakteryzuje się bardzo dużą szybkością..

Jedną z patologii najbardziej związanych z funkcjonowaniem i budową istoty białej jest stwardnienie rozsiane. Chociaż ten obszar mózgu jest powiązany z wieloma innymi stanami i patologiami.

funkcje

Główną funkcją istoty białej jest prawidłowe przekazywanie informacji mózgowej. W rzeczywistości niedawno naukowcy z University of South Carolina ukuli termin „rusztowanie” dla istoty białej..

Termin ten odnosi się do znaczenia przekazywania informacji przez istotę białą. Zdaniem naukowców sieć połączeń istoty białej definiuje architekturę informacji, która wspiera funkcjonowanie mózgu..

Według naukowca Van Horn, chociaż wszystkie połączenia w mózgu są bardzo ważne, istnieją szczególne powiązania, które są szczególnie istotne.

- Komunikacja mózgowa

W tym sensie istota biała wydaje się mieć podstawowe znaczenie w komunikacji mózgowej. Uszkodzenia lub stany w tym regionie mogą wpływać na funkcjonowanie wielu struktur mózgu i pociągać za sobą różnorodne zmiany fizyczne i neurologiczne..

Istota biała ma duże znaczenie, jeśli chodzi o umożliwienie człowiekowi przenoszenia impulsów elektrochemicznych emitowanych przez mózg do reszty ciała.

W ten sposób można stwierdzić, że istota biała jest odpowiedzialna za koordynację komunikacji między różnymi układami ludzkiego ciała. Fakt ten dotyczy zarówno funkcjonowania obszarów w mózgu, jak i poza nim..

Z tego powodu aksony neuronów przeważają w istocie białej, ponieważ jest to część, która jest w stanie przekazywać informacje do innego neuronu..

Istota biała działa jako pomost komunikacyjny między różnymi obszarami mózgu zawierającymi komórki neuronów. Te obszary mózgu są w istocie autostradami neuronowymi, obszarami komunikacji i przekazywania informacji między regionami mózgu..

- Inne funkcje

Z historycznego punktu widzenia rozumiano, że główną i jedyną funkcją istoty białej jest przekazywanie informacji z niektórych obszarów mózgu do innych. W ten sposób istota biała została zinterpretowana jako struktura pasywna, która ogranicza się do przekazywania porządków neuronowych.

Jednak nowsze badania wykazały, że tak nie jest. Chociaż główna funkcja istoty białej nadal polega na przekazywaniu informacji, wykazano, że może ona uczestniczyć w wykonywaniu innych czynności.

Procesy poznawcze i emocjonalne

Istota biała jest ściśle związana z procesami poznawczymi i emocjonalnymi i obecnie przyjmuje się, że jest ważnym elementem w wykonywaniu takich działań.

Udział istoty białej w rozwoju procesów emocjonalnych i poznawczych polega na szybkości połączenia, jaką zapewnia ona mózgowi.

Zapamiętywanie i uczenie się

Szybkie przekazywanie informacji przez istotę białą umożliwia budowę sieci neuronowych, które mogą zarządzać wieloma różnymi procesami poznawczymi.

W szczególności sieci neuronowe generowane przez istotę białą wydają się być ściśle powiązane w działaniach związanych z zapamiętywaniem i uczeniem się. Podobnie uczestniczą w zarządzaniu zasobami poznawczymi i funkcjami wykonawczymi.

W ten sposób dziś interpretuje się, że istota biała jest bardzo ważnym elementem mózgu, który w znacznym stopniu wpływa na rozwój i wykorzystanie zdolności intelektualnych ludzi..

Struktura

Widok z prawej strony na wypreparowany ludzki mózg, ukazujący istotę szarą (części zewnętrzne ciemniejsze) i istotę białą (części wewnętrzne i wyraźnie bielsze). Źródło: dr John A Beal Dep't. of Cell Biology and Anatomy, Louisiana State University Shreveport Center for Health Sciences / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Istota biała znajduje się głównie w rdzeniu kręgowym i składa się z dużej liczby włókien nerwowych zwanych glejami.

Jeśli przekrój jest wykonany w istocie białej, obserwuje się, że jest on pokryty warstwą istoty szarej.

Chociaż charakteryzuje się tym, że jest substancją o dużej zawartości włókien mielinowych, które biegną podłużnie, substancja biała zawiera również pewną ilość włókien niemielinowych, czyli włókien bez mieliny.

Strukturalnie włókna nerwowe tworzące białą istotę charakteryzują się połączeniem ze sobą segmentów rdzenia kręgowego, a także rdzenia kręgowego z obszarami mózgu..

- Rodzaje włókien

Włókna zawierające istotę białą w tylnych korzeniach i sięgające do rogu tylnego charakteryzują się różnymi morfologiami. Formy tych włókien zależą głównie od przekazywanego bodźca i można je podzielić na dwie duże grupy.

Włókna eksteroceptywne

Włókna eksteroceptywne są małego kalibru i mają zmniejszoną ilość mieliny. Oznacza to, że są to włókna niemielinowe.

Włókna te są głównie odpowiedzialne za przekazywanie eksteroceptywnych aferentów przez rdzeń kręgowy i obszary mózgu..

Włókna proprioceptywne

Włókna proprioceptywne są większe i grubsze niż włókna eksteroceptywne. Charakteryzują się tym, że są włóknami mielinowymi.

Włókna tylnego korzenia kontaktują się z neuronami przedniego rogu bezpośrednio lub przez interneurony, których ciała znajdują się w tylnym rogu..

Aksony interneuronów przecinają przednią białą spoidło i szarą spoidło, łącząc się z neuronami ruchowymi po przeciwnej stronie..

- Poziomy organizacyjne

Istota biała charakteryzuje się trzema podstawowymi poziomami organizacji w rdzeniu kręgowym.

U podstawy rdzenia znajduje się segmentowy obszar istoty białej. Region ten jest odpowiedzialny za wykonywanie czynności odruchowych segmentowych reprezentowanych w łuku odruchowym.

Dalej znajduje się region międzysegmentowy, który jest odpowiedzialny za łączenie segmentowych mechanizmów istoty białej.

Wreszcie, w obszarze nadsegmentowym rdzenia kręgowego, czynności kręgosłupa są koordynowane przez wyższe ośrodki mózgowe..

- Sznurki istoty białej

Biała substancja składa się z trzech różnych sznurków. Zróżnicowanie każdego z tych sznurów odbywa się poprzez jego umiejscowienie w rdzeniu kręgowym.

 a) Akord przedni

Przedni rdzeń znajduje się między brzuszną środkową szczeliną a brzuszno-bocznymi rowkami rdzenia kręgowego. Charakteryzuje się tym, że zawiera drogi motoryczne, które kontrolują ruchy związane z ruchami dobrowolnymi.

b) Boczny sznur

Boczny sznur znajduje się między brzuszno-bocznymi rowkami a grzbietowo-bocznymi rowkami. Zawiera pęczki związane z ruchami dobrowolnymi, boczny odcinek korowo-rdzeniowy oraz pęczki związane z czuciem..

c) Akord tylny

Wreszcie trzeci i ostatni sznur istoty białej znajduje się między grzbietową bruzdą środkową a bruzdami grzbietowo-bocznymi.

Tylny sznur charakteryzuje się podziałem na dwa pęczki w odcinku szyjnym i górnej części klatki piersiowej, dzięki obecności grzbietowej bruzdy pośredniej.

Dwa pęczki, które zawierają tylną pęczek, to pęczek gracilis (w okolicy przyśrodkowej) i pęczek klinowy (w części bocznej). Oba pęczki zawierają wznoszące się włókna należące do przewodu naskórkowego, świadomą propriocepcję i wrażliwość wibracyjną.

Obszary mózgu

Istota biała jest zorganizowana w postaci wiązek włókien nerwowych. Ta organizacja jest obserwowana zarówno wewnątrz, jak i na zewnątrz ośrodkowego układu nerwowego..

W ten sposób obszary mózgu są zbiorem projekcyjnych włókien nerwowych, które przesyłają informacje przetwarzane przez istotę szarą do różnych obszarów ciała znajdujących się poza mózgiem.

Innym rodzajem włókien istoty białej są włókna asocjacyjne, które łączą różne obszary mózgu na tej samej półkuli.

Wreszcie trzeci i ostatni typ odpowiada spoidłom międzypółkulowym, które zawierają struktury z różnych półkul mózgowych..

Ponadto, poza rdzeniem kręgowym, mózg charakteryzuje się dużą liczbą struktur składających się głównie z istoty białej. Najważniejszym z nich jest ciało modzelowate, spoidło międzypółkulowe, które łączy dwie półkule mózgu..

Zmiany w istocie białej

Zmiany w budowie i funkcjonowaniu istoty białej są związane z wieloma różnymi patologiami.

Czynniki, które są najbardziej związane ze zmianami w istocie białej to wiek i wysokie ciśnienie krwi. Oznacza to, że zarówno częstość, jak i nasilenie zmian w istocie białej wzrastają wraz z wiekiem i w populacji z nadciśnieniem..

Jednak spektrum możliwości, jakie mogą wystąpić u osób ze zmianami w istocie białej jest bardzo zróżnicowane. Od osób z ciężkimi zmianami w istocie białej bez żadnych naczyniowych czynników ryzyka po osoby z wieloma czynnikami ryzyka, takimi jak wysokie ciśnienie krwi.

W tym sensie argumentuje się, że zmiany chorobowe w istocie białej mogą stanowić szerokie spektrum czynników ryzyka, które obecnie nie są wystarczająco zbadane i określone..

Mimo to obecnie istnieją mniej lub bardziej wiarygodne dane dotyczące związku zmian w istocie białej z różnymi patologiami. Najważniejsze z nich to:

- Zaburzenia istoty białej i zaburzenia poznawcze

Na podstawie istniejących danych nie jest możliwe ustalenie wyraźnego związku między obecnością zmian w istocie białej a zaburzeniami poznawczymi, ponieważ badania są ograniczone.

Jednak niektóre badania wykazały, że uszkodzenie istoty białej pozytywnie koreluje ze zmianami w płacie czołowym, wpływając na szybkość przetwarzania informacji, płynność werbalną i funkcje wykonawcze..

- Zaburzenia istoty białej i krwotoki wewnątrzczaszkowe

Liczne badania wykazały, że zaburzenia istoty białej są znacznie częstsze u osób z krwotokami śródmózgowymi

Odkrycia te pokazują, że krwotoki są zlokalizowane nie tylko w zwojach podstawy mózgu, ale także wpływają na płat.

- Zmiany w istocie białej wywołujące udar niedokrwienny lub śmierć naczyniową

Kilka badań klinicznych wykazało, że zmiany w istocie białej predysponują do udaru niedokrwiennego.

W szczególności osoby, które doznały ataku niedokrwiennego i zmian w istocie białej, mają dwukrotnie większe ryzyko wystąpienia nowego udaru.

Bibliografia

  1. Bartrés D, Clemente IC, Junqué C. Zmiany w istocie białej i sprawności poznawczej w procesie starzenia. Rev Neurol 2001; 33: 347-53.
  2. Blumenfeld, Hal (2010), Neuroanatomia w przypadkach klinicznych (wyd. 2). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates.
  3. Douglas Fields, R. (2008). „White Matter Matters”. Scientific American. 298 (3): 54–61. 
  4. Smith EE, Roseland J, Knudsen BA, Hylek EM, Greenberg SM. Leukoarajoza jest związana z krwotokiem związanym z warfaryną po udarze niedokrwiennym: badanie dotyczące zdrowia układu sercowo-naczyniowego. Neurology 2002; 59: 193-7.
  5. Sowell, Elizabeth R.; Peterson, Bradley S.; Thompson, Paul M.; Witamy, Suzanne E.; Henkenius, Amy L.; Toga, Arthur W. (2003). „Mapowanie zmian korowych w ciągu ludzkiego życia”. Nature Neuroscience. 6 (3): 309-15.
  6. Holenderska Grupa Badawcza TIA. Predyktory poważnych zdarzeń naczyniowych u pacjentów z przemijającym napadem niedokrwiennym lub niewielkim udarem. Udar mózgu 1993; 24: 527-31.

Jeszcze bez komentarzy