Anatomija črnih snovi, funkcije in sorodne bolezni



The črna snov gre za heterogeni del mezencefalona, ​​specifičnega dela možganov. Prav tako je sestavljen iz pomembnega elementa sistema bazalnih ganglij.

Natančneje, predstavlja hrbtni del možganov, za katerega je značilno, da ima nevrone, ki vsebujejo neuromelanin, specifični temni pigment možganov..

Ime črne snovi se torej nanaša na sam videz, ki ga sprejmejo nevroni določenih območij mezencefalona. Te so temne barve, zelo podobne črni.

Materia nigra tvorijo dopaminergični in GABAergični nevroni in ima pomembno vlogo pri nadzoru motoričnih aktivnosti..

V članku bomo pojasnili značilnosti materiala nigra, pregledali njegove anatomske lastnosti in funkcije ter razpravljali o boleznih, ki so povezane s tem elementom možganov.. 

Anatomija materiala Nigra

Materia nigra predstavlja regijo možganov, ki se nahaja dorzalno do možganskih pecljev in se razteza rostrokaudalno vzdolž mezencefalona..

Zgodnje študije o tem snovjo jih Mingazzini leta 1888 in Sano leta 1919. izvedena Od takrat je bilo ugotovljeno, da je črna snov razdeli na dva dela makroskopski.

Za prvo, imenovano dorzalni del, je značilna snov, ki je zelo nevronov bogata z nevromelaninom. Barva tega pigmenta naredi celice v tej regiji temnejše kot običajno.

Drugi del substrata nigra se nahaja v bolj ventralni regiji, kjer se nahaja najbolj obsežna struktura črne snovi. Predstavlja sploščeno jajčasto obliko in je značilna slabša v celicah.

Nazadnje, nekateri avtorji zagovarjajo obstoj lateralnega dela materiala nigra. Vendar se trenutno ta del šteje za del ventralnega dela snovi.

Po drugi strani pa se lahko dva dela črne snovi enostavno razlikujejo po vrsti nevrotransmiterjev, ki jih vključujejo. Medtem ko nevroni hrbtnega dela vsebujejo visoke koncentracije dopamina, so nevroni ventralnega dela bogatejši z GABA.

Nevroni črne snovi

V živčnem sistemu so opisali tri glavne vrste nevronov. Ti se večinoma razlikujejo po velikosti in lokaciji.

Prva vrsta nevronov so velike celice, ki se nahajajo v ventralni regiji supstance nigre in se nanašajo na regijo, znano kot retikularna črna snov.

Druga vrsta nevronov so nekoliko manjše celice, ki so razvrščene kot "srednje nevroni". Najdemo jih v dorzalni regiji materiala Nigra in se sklicujemo na kompaktno črno snov.

Končno, tretji tip nevronov so majhne celice, ki jih najdemo v dveh delih črne snovi, hrbtni in ventralni. To pomeni, da črna navzkrižno vezana snov in kompaktna črna snov vsebujeta majhne nevrone.

Dopaminski nevroni so zelo bogati v kompaktni črni snovi (dorzalni regiji), vendar se lahko nahajajo v različnih regijah mezencefalona, ​​vključno z ventralno regijo (črna mrežasta snov)..

Dopaminske nevrone odlikujejo histofuorescenca in imunhistokemijske tehnike, kot tudi Nisslova barvanja, saj imajo ti nevroni velike mase Nisslove snovi..

Dopaminergični nevroni imajo mediano nevronsko telo, ki se nahaja v kompaktni črni snovi. Predstavi več glavnih dendritičnih procesov, običajno med 3 in 6 procesi, ki jih je mogoče razcepiti do 4-krat.

Eden ali dva dendrita teh nevronov sta vnesena v črno substantia reticularis. Akson dopaminergičnih celic izvira iz enega od glavnih dendritov in ni mieliniran.

Akson ne oddaja kolaterale znotraj materiala nigra in teče skozi bočni hipotalamus, dokler ne doseže progaste regije. Drugi dendriti nevrona se odcepijo v kompaktno črno snov.

Poleg tega imajo nevroni dopamina majhen del "ne-dopaminergičnih" nevronov majhnih velikosti in zvezdaste oblike, katerih dendriti ne presegajo jedrskih meja.

Črna snov - siva snov - bela snov

Razen materiala nigra imajo možgani še eno vrsto podobnih snovi: belo snov in sivo snov.

Načelo teh regij možganov je enako. So cerebralne strukture, polne nevronov, njihovo ime pa se v glavnem nanaša na pojav te vrste celic.

To pomeni, da so nevroni, ki se nanašajo na supstanco nigra, temni, nevroni sive snovi imajo bolj sivo kromatsko in bele barve so značilne za to barvo..

Vendar barva ni edini element, ki ločuje eno snov od druge. V tem smislu so najpomembnejši elementi, ki motivirajo katalogizacijo vsake vrste snovi v lokaciji, anatomiji in funkcijah njihovih nevronov..

Siva snov

Siva snov se nahaja v možganski skorji in v središču hrbtenjače (regije, kjer ni prisotna niti bela snov niti črna snov). Sestoji predvsem iz nevronske some in dendritov, ki nimajo mielina.

Vsebuje motonoeuronas, vegetativni protoneuroni, kordonski nevroni, golgi tip I nevronov in hrbtenični ganglion. Ker ne vsebuje mielina, ni sposoben hitro prenašati živčnih impulzov in njene funkcije ležijo predvsem v kognitivnih procesih, povezanih z razmišljanjem..

Bela snov

Bela snov lokacije snovi proti sivi. V možganih se nahaja v notranjosti (medtem ko je sive snovi zunaj in lubje) in hrbtenjače je na zunanji strani (medtem ko je siva zadeva je v sredini).

Za belo snov je značilno tudi, da so sestavljena iz mieliničnih živčnih vlaken, ki vsebujejo več aksonov (ne pa tudi somas in nevronskih teles)..

V zvezi s svojimi funkcijami bela snov aktivno vpliva na učenje in delovanje možganov. Distribuira akcijske potenciale in deluje kot posrednik in koordinator komunikacije med regijami možganov.

Črna snov

Nenazadnje pa se nahaja v mezencefalonu, predvsem v regijah, ki obsegajo bazalne ganglije. Vsebuje aksone, dendrite in some nevronov, njegove glavne funkcije pa so povezane z gibanjem in orientacijo.

Vrste supstanceh nigra

Materia nigra se od bele snovi in ​​sive snovi razlikuje po svojem videzu, lokaciji, strukturi in funkciji. Vendar lahko znotraj črne snovi ločite tudi dve specifični regiji.

Ta diferenciacija se v glavnem odziva na tipe nevronov, ki jih vsebuje substrat nigra. V nekaterih regijah prevladuje določena vrsta celic, v drugih pa so značilni različni nevroni..

Prav tako sta dve regiji materiala Nigra povezani z različnimi funkcijami, kot tudi patologije različnih vrst.

Dva dela materiala nigra sta kompaktni del in mrežast del. Kompaktni del vključuje sosednje dopaminergične skupine, mrežni del pa se nanaša tudi na bočni del materiala Nigra..

Kompaktna črna snov

Za kompaktni del substrata nigra so značilni črni nevroni, obarvani skozi nevromelaninski pigment. Ta pigment se s starostjo poveča, tako da nevroni te regije sčasoma postanejo temnejši.

Ta del črne snovi lahko razdelimo med ventralno dno in hrbtno površino. Nevroni kompaktnega dela prejmejo inhibitorne signale iz bočnih aksonov nevronov mrežnega dela substrata nigra..

Dopaminergičnih celic v tej regiji Poživite tudi druge sistemske strukture bazalnih ganglijih kot medialni pallidum, mrežast del substantia nigra in subtalamičnem jedra.

Njegova dejavnost je povezana predvsem z učnimi procesi. Vendar je delovanje te regije zapleteno in je trenutno malo preučeno.

Nekatere študije kažejo, da degeneracija pigmentiranih nevronov kompaktne črne snovi predstavlja glavni znak Parkinsonove bolezni, zato se predlaga, da bi bila ta regija vključena v razvoj patologije..

V zvezi z elektrofiziološkimi raziskavami več avtorjev opozarja, da so nevroni te regije označeni s predstavitvijo akcijskih potencialov s trifazno valovno obliko s prvo pozitivno fazo in s povprečnim trajanjem več kot 2,5 milisekund..

Mrežna črna snov

Črna snov, ki je zamrežena, se od kompaktne črne snovi razlikuje po gostoti nevronov, ki je veliko manjša. Dejansko nastane nekoliko difuzna regija in dendriti nevronov so prednostno pravokotni na nagubane aferentne snovi..

Sestavljen je iz heterogene populacije GABAergičnih nevronov, večinoma projekcijskih nevronov velike in srednje velikosti, pa tudi majhnih interneuronov s zvezdno obliko.

Nizka nevronska gostota rektularne črne snovi je anatomsko zelo podobna tisti pri bledem balonu in entopedokularnem jedru. Pravzaprav se zaradi citologije, povezav, nevrokemije in fiziologije reticularna črna snov lahko šteje za razširitev teh možganskih struktur..

Srednji nevroni imajo nevronsko telo spremenljive oblike. Lahko je trikotna, fuziformna, jajčasta ali poligonalna, običajno vsebuje od 3 do 5 primordialnih dendritov, ki izvirajo iz nevronskega telesa..

Večji dendriti rektularne črne snovi se oblikujejo na polih nevronov vretena, ki se dihotomno delijo na kratki razdalji od telesa. Terciarni dendriti se običajno pojavijo na veliki razdalji, blizu terminalnih dendritov.

Aksoni nevronov so millennizirani in izvirajo iz telesa ali primarnih dendritov celice. Večina jih je v črni mrežasti snovi ali v kompaktni črni snovi.

Glede na svoje funkcije se zdi, da je mrežasta črna snov povezana s procesi orientacije in okulominacije. Tudi ta možganska struktura je povezana s Parkinsonovo boleznijo in epilepsijo.

Funkcije

Funkcije materiala Nigra so danes vsekakor sporne. Dejavnosti teh regij možganov ali katere specifične funkcije izvajajo še niso bile podrobno proučene..

Vendar pa podatki, pridobljeni o njegovi dejavnosti, kažejo, da bi lahko bila podlaga Nigra vključena v štiri glavne procese: učenje, motorno planiranje, gibanje oči in iskanje nagrad..

Učenje

Povezava med učenjem in materialom nigra je povezana z razmerjem, ki ga ima ta struktura s Parkinsonovo boleznijo. Danes je dobro znano, da so spremembe v nevronih materiala nigra znak degenerativne patologije.

V tem smislu amnestične spremembe, ki so mnoge osebe s Parkinsonovo boleznijo povzročile začetek študije o vlogi supstancije nigre v učenju.

Natančneje, skupina raziskovalcev z Univerze v Pennsylvaniji je pokazala, da lahko stimulacija dopaminergičnih nevronov iz materiala Nigra spremeni učni proces.

Študija je bila izvedena v skupini preiskovancev, ki so sledili zdravljenju proti Parkinsonovi bolezni z globoko stimulacijo, ki je bila znana kot intervencija, ki je izboljšala asociativno učenje udeležencev..

Iskanje nagrad

V isti predhodni raziskavi je bilo prikazano, kako je stimulacija dopaminergičnih nevronov materiala nigra zagotovila zadovoljive občutke pri posameznikih..

Zato se trdi, da bi bila ta možganska struktura lahko tesno povezana z iskanjem nagrad in zasvojenostjo.

Načrtovanje motorjev

Vloga materiala nigra v motornem načrtovanju je ena najbolj dobro raziskanih in dokumentiranih funkcij.

Številne študije kažejo, kako imajo nevroni v materialu nigra ključno vlogo pri razvoju gibanja telesa, kar se v veliki meri odraža v parkinsonskih simptomih, ki povzročajo njegovo degeneracijo..

Gibanje oči

Nazadnje je bilo tudi prikazano, kako nevroni materiala nigra posegajo v procese gibanja oči. Zdi se, da to funkcijo večinoma opravi premrežena črna snov. 

Reference

  1. Beckestead, R. M .; Domesick, V. B. in Nauta, W. J. H. (1979) Učinkovite povezave materiala nigra in ventralnega tegmentalnega območja pri podganah. Brain Res., 175: 191-217.
  2. Castellano, M.A. in Rodríguez, M. (1991) nigrostriatalna aktivnost dopaminergičnih celic je pod nadzorom substitucije nigra kontralateralne strani možganov: elektrofiziološki dokazi. Brain res. Bull. 27: 213-218.
  3. Da Cunha, Claudio; Wietzikoski, Samantha; Wietzikoski, Evellyn C; Miyoshi, Edmar; Ferro, Marcelo M; Anselmo-Franci, Janete A; Kamnolomi, Newton S (2003). "Dokaz za materialno nigro pars kompakto kot bistveno komponento spominskega sistema, ki je neodvisen od hipokampalnega spominskega sistema". Nevrobiologija učenja in spomina. 79 (3): 236-42. 
  4. Od LONG, M.R. CRUTCHER, M. D. in GEORGOPOULOS, A. P. (1983) Odnosi med gibanjem in razkrajanjem posameznih celic v materialu nigra materiala nigra opice, ki se vede. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
  5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). "Vizualna in okulomotorna funkcija opičjega materiala nigra pars reticulata. III. Vidni in sakadni odzivi so odvisni od spomina. Journal of Neurophysiology. 49 (5): 1268-84. 
  6. Hodge, Gordon K.; Butcher, Larry L. (1980). "Pars kompaktna supstanca nigra modulira motorično aktivnost, vendar ni vključena v pomembno regulacijo vnosa hrane in vode". Arhiv za farmakologijo Naunyn-Schmiedeberga. 313 (1): 51-67.