Juodosios medžiagos anatomija, funkcijos ir susijusios ligos

The juoda medžiaga tai yra heterogeniška dalis, specifinė smegenų sritis. Taip pat jis susideda iš svarbaus bazinio ganglijų sistemos elemento.

Konkrečiai kalbant, tai yra smegenų nugaros dalis, kuriai būdingi neuronai, turintys neuromelanino, specifinis tamsios smegenų pigmentas..

Tuomet juodoji medžiaga nurodo pačią išvaizdą, kurią priima tam tikri mezencephalono regionų neuronai. Jie turi tamsią spalvą, labai panašią į juodą.

„Materia nigra“ formuoja dopaminerginiai ir GABAerginiai neuronai ir vaidina svarbų vaidmenį kontroliuojant motorinę veiklą..

Šiame straipsnyje mes paaiškiname materia nigra savybes, apžvelgiame jo anatomines savybes ir funkcijas ir aptariame ligas, susijusias su šiuo smegenų elementu. 

Materia nigra anatomija

Materia nigra yra smegenų sritis, esanti dorsaliai į smegenų kojeles ir išilgai plečiasi išilgai kiaurymės..

Pirmieji šios medžiagos tyrimai buvo atlikti 1888 m. Mingazzini ir 1919 m. Sano. Nuo tada buvo padaryta išvada, kad materia nigra yra padalinta į dvi makroskopines dalis..

Pirmasis, žinomas kaip nugaros dalis, pasižymi tuo, kad yra labai turtinga neuronų su neuromelaninu medžiaga. Šio pigmento spalva daro šio regiono ląsteles tamsesnes nei įprastai.

Kita materia nigra dalis yra ventralesniame regione, kuriame yra didžiausia juodosios medžiagos struktūra. Jame yra plokščia kiaušinio forma ir joms būdinga prastesnė ląstelėse.

Galiausiai, kai kurie autoriai gina šoninę materia nigra dalį. Tačiau šiuo metu ši dalis laikoma cheminės medžiagos ventralinės dalies dalimi.

Kita vertus, dvi juodos medžiagos dalys taip pat gali būti lengvai diferencijuojamos per jų turimus neurotransmiterių tipus. Nors nugaros dalies neuronai turi didelę dopamino koncentraciją, GABA yra ventralinės dalies neuronai..

Juodosios medžiagos neuronai

Nervų sistemoje aprašyti trys pagrindiniai neuronų tipai. Tai daugiausia skiriasi pagal jų dydį ir vietą.

Pirmasis neuronų tipas yra didelės ląstelės, randamos pagrindinio nigros ventraliniame regione ir nurodo regioną, vadinamą retikuline juoda medžiaga..

Antrasis neuronų tipas yra šiek tiek mažesnės ląstelės, klasifikuojamos kaip „vidutiniai neuronai“. Tai randama nordros nugaros dalyje ir nurodoma kompaktiška juoda medžiaga.

Galiausiai, trečiasis neuronų tipas yra mažos ląstelės, kurios randamos dviejose juodosios medžiagos, nugaros ir ventralinės dalies dalyse. Tai reiškia, kad tiek juoda, tiek susieta medžiaga ir kompaktiška juoda medžiaga turi mažų neuronų.

Dopamino neuronai yra labai gausūs kompaktiškoje juodojoje medžiagoje (nugaros srityje), tačiau jie gali būti išdėstyti skirtinguose mezencephalono regionuose, įskaitant ventralinį regioną (juodoji tinklinė medžiaga)..

Dopamino neuronai išskiriami histofuorescenciniais ir imunologiniais metodais, taip pat Nissl dažymu, nes šio tipo neuronai turi didelę Nissl medžiagos masę..

Dopaminerginiai neuronai turi vidutinį neuroninį kūną, esantį kompaktiškoje juodojoje medžiagoje. Pateikiami keli pagrindiniai dendritiniai procesai, paprastai nuo 3 iki 6 procesų, kuriuos galima suskirstyti iki 4 kartų.

Vienas ar du šių neuronų dendritai yra įterpiami į juodąjį materia reticularis. Dopaminerginių ląstelių axonas yra kilęs iš vieno iš pagrindinių dendritų ir nėra mielinizuotas.

Axon neišskiria įstrižainių materia nigra viduje, o kursai per šoninę hipotalamiją, kol pasiekia susietus regionus. Kiti neurono dendritai išsiskiria į kompaktišką juodąją medžiagą.

Be to, dopamino neuronuose yra nedidelė dalis nedidelio dydžio „ne dopaminerginių“ neuronų ir žvaigždės formos, kurių dendritai neviršija branduolinių ribų.

Juoda medžiaga - pilka medžiaga - balta medžiaga

Be materia nigra, smegenys turi kitą panašių medžiagų tipą: baltąją medžiagą ir pilkosios medžiagos.

Šių smegenų regionų principas yra tas pats. Jie yra smegenų struktūros, papildytos neuronais, o jų pavadinimas daugiausia susijęs su tokio tipo ląstelių išvaizda.

Tai reiškia, kad neuronai, susiję su materia nigra, yra tamsūs, pilkosios medžiagos neuronai turi daugiau pilkos spalvos, o baltosios medžiagos - būdingos spalvos.

Tačiau spalva nėra vienintelis elementas, kuris išskiria vieną medžiagą iš kitos. Šia prasme svarbiausi elementai, motyvuojantys kiekvieno tipo medžiagų katalogavimą, yra jų neuronų vieta, anatomija ir funkcijos..

Pilka medžiaga

Pilka medžiaga yra smegenų žievėje ir nugaros smegenų centre (regionuose, kuriuose nėra nei baltos medžiagos, nei juodosios medžiagos). Jį daugiausia sudaro neuronų soma ir dendritai, neturintys mielino.

Jame yra motonoeuronas, vegetatyviniai protoneuronai, cordoniniai neuronai, golgi I tipo neuronai ir stuburo ganglionas. Kadangi jame nėra mielino, jis nesugeba greitai perduoti nervų impulsų, o jo funkcijos daugiausia susijusios su pažinimo procesais, susijusiais su motyvacija.

Balta medžiaga

Baltos medžiagos vieta yra priešinga pilkosios medžiagos vietai. Encefalijoje jis yra interjere (o pilka medžiaga yra išorėje ir žievėje), o stuburo smegenys yra išorėje (o pilka medžiaga yra centre).

Baltąja medžiaga taip pat būdinga tai, kad jis susideda iš mielininių nervų pluoštų, kuriuose yra daug axonų (bet ne somų ir neuronų organų)..

Kalbant apie savo funkcijas, baltoji medžiaga aktyviai veikia smegenų mokymąsi ir funkcionavimą. Jis platina veiksmo potencialus ir veikia kaip ryšys tarp smegenų regionų.

Juoda medžiaga

Galiausiai, materia nigra yra mesencephalon, daugiausia regionuose, kurie apima bazinę gangliją. Jame yra axonų, dendritų ir neuronų somos, o jos pagrindinės funkcijos yra susijusios su judėjimu ir orientacija.

Pagrindinės nigros rūšys

Materia nigra skiriasi nuo baltos medžiagos ir pilkosios medžiagos pagal jo išvaizdą, vietą, struktūrą ir funkciją. Tačiau juodojoje medžiagoje galite išskirti du konkrečius regionus.

Šis diferencijavimas iš esmės reaguoja į neuronų tipus, į kuriuos yra įtraukta „nigra“. Kai kuriuose regionuose vyrauja tam tikros rūšies ląstelės, o kitose - skirtingi neuronai..

Be to, du pagrindinio nigros regionai yra susiję su skirtingomis funkcijomis, taip pat su skirtingų tipų patologijomis.

Dvi pagrindinės nigros dalys yra kompaktiška dalis ir tinklinė dalis. Kompaktiška dalis apima gretimas dopaminergines grupes, o tinklinė dalis taip pat yra susijusi su šonine nigros dalimi..

Kompaktiška juoda medžiaga

Kompaktišką materia nigra dalį apibūdina juodi neuronai, dažyti per neuromelanino pigmentą. Šis pigmentas didėja su amžiumi, todėl šio regiono neuronai praėjus metams tamsėja.

Ši juodosios medžiagos dalis gali būti padalyta tarp ventralinės grindų ir nugaros grindų. Kompaktiškos dalies neuronai gauna slopinančius signalus iš neuronų, esančių tinklainės dalies, neuronų neuronų..

Šio regiono dopaminerginės ląstelės taip pat įkvepia kitas bazinės ganglijų sistemos struktūras, pvz., Medialinį paladumą, pagrindinės nigros ir skilvelio branduolio tinklelį..

Jos veikla daugiausia susijusi su mokymosi procesais. Tačiau šio regiono veikla yra sudėtinga ir šiuo metu yra mažai tiriama.

Kai kurie tyrimai rodo, kad kompaktinės juodosios medžiagos pigmentinių neuronų degeneracija yra pagrindinis Parkinsono ligos požymis, todėl siūloma, kad šis regionas būtų įtrauktas į patologijos vystymąsi..

Kalbant apie elektrofiziologinius tyrimus, keletas autorių nurodo, kad šio regiono neuronai pasižymi veikimo potencialų pateikimu su trijų fazių banga, su pirmąja teigiama faze, o vidutinė trukmė yra didesnė nei 2,5 milisekundės..

Juoda medžiaga

Juoda medžiaga, susieta su kompaktine juoda medžiaga, skiriasi nuo neuronų tankio, kuris yra daug mažesnis. Tiesą sakant, šiek tiek difuzinio regiono rezultatai ir neuronų dendritai yra pageidautina statmenai atlenkiamiems afferentams..

Jį sudaro heterogeniška GABAerginių neuronų populiacija, daugiausia didelio ir vidutinio dydžio projekciniai neuronai, taip pat mažos interneurono žvaigždės formos.

Mažas retikulinės juodosios medžiagos neuroninis tankis yra anatomiškai labai panašus į šviesiai balioną ir entopedunculinį branduolį. Iš tiesų dėl savo citologijos, jungčių, neurochemijos ir fiziologijos retikulinė juoda medžiaga gali būti laikoma šių smegenų struktūrų išplitimu..

Vidutiniai neuronai turi kintamos formos neuroninį kūną. Jis gali būti trikampis, fusiformas, kiaušinis arba daugiakampis, paprastai turintis nuo 3 iki 5 pirmykščių dendritų, kilusių iš neuronų kūno..

Pagrindiniai retikulinės juodosios medžiagos dendritai formuojami ant veleno neuronų polių, dichomomiškai dalijantys trumpu atstumu nuo kūno. Tretiniai dendritai paprastai būna labai toli, netoli terminalo dendritų.

Neuronų neuronai yra tūkstantmečiai ir kilę iš ląstelės kūno arba pirminių dendritų. Dauguma jų patenka į juodąją retikulinę medžiagą arba kompaktišką juodąją medžiagą.

Atrodo, kad, atsižvelgiant į jo funkcijas, juodoji tinklinė medžiaga siejama su orientacijos ir okulominacijos procesais. Be to, ši smegenų struktūra buvo susijusi su Parkinsono liga ir epilepsija.

Funkcijos

Dabartinės nigros funkcijos tikrai yra prieštaringos. Šių smegenų regionų veikla ar konkrečios jų atliekamos funkcijos dar nėra išsamiai išnagrinėtos..

Tačiau duomenys apie jo veiklą rodo, kad materia nigra gali būti įtraukta į keturis pagrindinius procesus: mokymąsi, motorinį planavimą, akių judėjimą ir atlygio paiešką..

Mokymasis

Ryšys tarp mokymosi ir materia nigra yra susijęs su šio struktūros santykiu su Parkinsono liga. Šiandien gerai žinoma, kad materia nigra neuronų pokyčiai yra degeneracinės patologijos požymis..

Šia prasme, amnestic pokyčiai, kuriuos daugelis Parkinsono ligonių turinčių asmenų sukėlė pradinio materia nigros vaidmens mokymosi pradžioje tyrimą.

Konkrečiai, Pensilvanijos universiteto mokslininkų komanda parodė, kad materia nigra dopaminerginių neuronų stimuliavimas gali pakeisti mokymosi procesą..

Tyrimas buvo atliktas tiriamųjų grupėje, po gydymo prieš Parkinsono ligą giliai stimuliuojant, nes intervencija pagerino dalyvių asociatyvų mokymąsi.

Atlygio paieška

Tame pačiame ankstesniame tyrime buvo įrodyta, kaip pagrindinio nigros dopaminerginių neuronų stimuliacija suteikė malonių pojūčių asmenims.

Dėl šios priežasties teigiama, kad ši smegenų struktūra gali būti glaudžiai susijusi su atlygio ir priklausomybės paieška.

Variklio planavimas

Materia nigra vaidmuo automobilių planavime yra viena iš gerai ištirtų ir dokumentuotų funkcijų.

Daugelis tyrimų parodė, kaip pagrindinės nigros neuronai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį kūno judesių vystyme, o tai yra plačiai atsispindi parkinsono simptomai, sukeliantys jo degeneraciją..

Akių judėjimas

Galiausiai, taip pat buvo parodyta, kaip neuronų neuronai įsikiša į akių judesių procesus. Atrodo, kad šią funkciją daugiausia atlieka juodoji medžiaga, susieta su kryžminėmis medžiagomis. 

Nuorodos

1. Beckestead, R. M .; Domesick, V. B. ir Nauta, W. J. H. (1979) Eferentinio nigros ir ventralinio tegmentalio srities ryšiai žiurkėse. Brain Res. 175: 191-217.
2. Castellano, M. A. ir Rodríguez, M. (1991) nigrostriali dopaminerginių ląstelių aktyvumą kontroliuoja kontralaterinės smegenų pusės materia nigra: elektrofiziologiniai duomenys. Smegenų res. Bull. 27: 213-218.
3. Da Cunha, Claudio; Wietzikoski, Samantha; Wietzikoski, Evellyn C; Miyoshi, Edmar; Ferro, Marcelo M; Anselmo-Franci, Janete A; Karjerai, Newton S (2003). „Įrodymai, kad pagrindinė nigra pars compacta yra esminė atminties sistemos sudedamoji dalis, nepriklausoma nuo hipokampo atminties sistemos“. 79 (3): 236-42. 
4. Iš LONG, M. R .; CRUTCHER, M. D. ir GEORGOPOULOS, A. P. (1983) Ryšys tarp judėjimo ir vieno ląstelių išsiskyrimo į elgiantis beždžionės materia nigra. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). “Monkey materiia nigra pars reticulata vizualinės ir okulomotorinės funkcijos. III. Atminties kontingentiniai atsakymai „nuo saulės“. Neurofiziologijos žurnalas. 49 (5): 1268-84. 
6. Hodge, Gordonas K .; Mėsininkas, Larry L. (1980). „Pars compact of nigra moduliuoja motorinį aktyvumą, bet nėra svarbus reguliuojant maisto ir vandens suvartojimą“. Naunyn-Schmiedeberg farmakologijos archyvas. 313 (1): 51-67.