Black Substance Anatomy, Funksjoner og relaterte sykdommer

den svart stoff det er en heterogen del av mesencephalon, en spesifikk region i hjernen. På samme måte består den av et viktig element i det basale ganglia-systemet.

Nærmere bestemt er det en dorsal del av hjernen som er preget av å ha neuroner som inneholder nevromelanin, et spesifikt mørkt pigment i hjernen.

Navnet svart stoff refererer da til selve utseendet som nevronene i spesifikke regioner av mesencephalon adopterer. Disse har en mørk farge, veldig lik svart.

The substantia nigra er dannet av dopaminerge og GABAergic nevroner, og spiller en viktig rolle i kontrollen av motoriske aktiviteter.

I denne artikkelen forklarer vi egenskapene til substantia nigra, vurderer dens anatomiske egenskaper og funksjoner og diskuterer sykdommene som er relatert til dette elementet i hjernen. 

Anatomi av substantia nigra

Substantia nigra utgjør en region av hjernen som ligger dorsalt til cerebral peduncles og strekker seg rostrocaudally langs mesencephalon.

De første studiene om dette stoffet ble laget av Mingazzini i 1888 og av Sano i 1919. Siden da har det blitt konkludert med at substantia nigra er delt inn i to makroskopiske deler..

Den første, kjent som dorsal-delen, er preget av å være en substans som er veldig rik på nevroner med nevromelanin. Fargen på dette pigmentet gjør at cellene i den regionen ser mørkere ut enn normalt.

Den andre delen av substantia nigra er lokalisert i det mer ventrale området, der den mest voluminøse sorte stoffstrukturen er lokalisert. Den presenterer en flatt ovoid form og er preget av å være fattigere i celler.

Endelig forsvarer noen forfattere eksistensen av en lateral del av substantia nigra. Imidlertid er denne delen for tiden betraktet som en del av stoffets ventrale del.

På den annen side kan de to porsjonene av svart substans også lett differensieres gjennom den type neurotransmittere de inkluderer. Mens nevronene i dorsaldelen inneholder høye konsentrasjoner av dopamin, er nevronene i den ventrale delen rikere i GABA.

Neuroner av det svarte stoffet

Tre hovedtyper av nevroner er blitt beskrevet i nervesystemet. Disse er hovedsakelig differensiert av deres størrelse og plassering.

Den første typen neuroner er store celler, finnes i den ventrale regionen av substantia nigra og refererer til regionen kjent som retikulær svart substans.

Den andre typen neuroner er noe mindre celler som er klassifisert som "medium neuroner". Disse finnes i dorsalområdet i substantia nigra og refererer til den kompakte svarte substansen.

Til slutt er den tredje typen neuroner små celler som finnes i de to porsjonene av svart substans, dorsal og ventral. Det vil si at både den svarte tverrbundne substansen og den kompakte svarte substansen inneholder små nevroner.

Dopaminneuroner er svært rikelig i den kompakte svarte substansen (dorsal region), men de kan lokaliseres av forskjellige regioner av mesencephalon, inkludert ventralområdet (svart retikulert stoff).

Dopaminneuroner kjennetegnes ved teknikker og immunhistokjemi histofuorescencia og via Nissl-farging, da denne type neuroner har høye masser av Nissl-substans.

Dopaminerge neuroner har en median nevronkropp, som ligger i kompakt svart stoff. Presenterer flere hoveddendritiske prosesser, vanligvis mellom 3 og 6 prosesser som kan forgrenes opp til 4 ganger.

En eller to dendriter av disse nevronene blir introdusert i den svarte substantia reticularis. Axen av de dopaminerge celler stammer fra en av de viktigste dendriter og er ikke myelinert.

Axonen avgir ikke collaterals inne i substantia nigra, og går gjennom lateral hypothalamus, til de når de strikkede områdene. De andre dendrittene i nevronet grener ut i den kompakte svarte substansen.

I tillegg har dopaminneuroner en liten del av "ikke-dopaminerge" nevroner av liten størrelse og stjerneformet, hvis dendriter ikke overskrider atomgrænsene.

Svart stoff - Grå substans - Hvit stoff

Bortsett fra substantia nigra, har hjernen en annen type lignende stoffer: det hvite stoffet og det grå stoffet.

Prinsippet for disse hjernegruppene er det samme. De er cerebrale strukturer fylt med nevroner, og deres navn går hovedsakelig til utseendet til den typen celler.

Det vil si at nevronene som refererer til substantia nigra er mørke, nevronene i den grå saken har en mer grå kromatisk og de av det hvite saken karakteriseres av den fargen.

Fargen er imidlertid ikke det eneste elementet som skiller et stoff fra en annen. I denne forstand ligger de viktigste elementene som motiverer katalogiseringen av hver type stoff, i plasseringen, anatomien og funksjonene til deres nevroner.

Grå substans

Den grå saken er lokalisert i hjernebarken og i ryggraden (regioner hvor det ikke finnes hvitt stoff eller svart substans). Den består hovedsakelig av neuronal soma og dendriter mangler myelin.

Den inneholder motonoeuroner, vegetative protoneuroner, cordonale nevroner, golgi type I neuroner og spinal ganglion. Siden den ikke inneholder myelin, er den ikke i stand til å overføre nerveimpulser raskt, og dens funksjoner ligger hovedsakelig i kognitive prosesser relatert til resonnement.

Hvit stoff

Det hvite stoffet har et sted som er motsatt det av det grå stoffet. I hjernen ligger det inne (mens den grå materie er plassert utenfor og bark) og ryggmargen er på utsiden (mens den grå materie er i midten).

Det hvite stoffet er også preget av å være sammensatt av myelinerte nervefibre som inneholder flere axoner (men ikke somas og nevronlegemer).

Når det gjelder funksjonene, påvirker hvitt stoff aktivt hjernens læring og funksjon. Det distribuerer handlingspotensialer og fungerer som et relé og koordinator for kommunikasjon mellom hjernens hjerner.

Svart stoff

Endelig ligger substantia nigra i mesencephalon, hovedsakelig i regionene som omfatter de basale ganglia. Den inneholder aksoner, dendritter og soma av nevroner, og dets hovedfunksjoner er relatert til bevegelse og orientering.

Typer substantia nigra

Substantia nigra er forskjellig fra det hvite stoffet og det grå materiale ved utseende, plassering, struktur og funksjon. Men innenfor det svarte stoffet kan du også skille mellom to bestemte regioner.

Denne differensieringen reagerer hovedsakelig på hvilke typer neuroner som substantia nigra inkluderer. I enkelte regioner dominerer en bestemt type celler, og i andre er forskjellige neuroner connoted..

På samme måte er de to områdene av substantia nigra forbundet med forskjellige funksjoner, så vel som patologier av forskjellige slag.

De to delene av substantia nigra er den kompakte delen og den retikulerte delen. Den kompakte delen inkluderer tilstøtende dopaminerge grupper, og den retikulerte delen angår også den laterale delen av substantia nigra.

Kompakt svart stoff

Den kompakte delen av substantia nigra er preget av svarte nevroner, farget gjennom neuromelanin pigmentet. Dette pigmentet øker med alderen, slik at nevronene i denne regionen blir mørkere i løpet av årene.

Denne delen av den svarte substansen kan deles mellom ventralgulvet og dorsalgulvet. Nevronene i den kompakte delen mottar hemmende signaler fra sikkerhetsaksonsene til nevronene i den retikulerte delen av substantia nigra.

De dopaminerge celler i denne regionen innerverer også andre strukturer av det basale ganglia-systemet, slik som medial pallidum, retikulærdelen av substantia nigra og subthalamuskjernen..

Dens aktivitet er hovedsakelig knyttet til læringsprosesser. Men driften av denne regionen er kompleks og er lite undersøkt i dag.

Noen studier tyder på at degenerasjon av pigmenterte nevroner i substantia nigra comp er den viktigste tegn på Parkinsons sykdom, så det bemerkes at denne regionen ville være involvert i utviklingen av patologi.

Når det gjelder de elektrofysiologiske studier, flere forfattere antyder at neuroner i denne regionen er kjennetegnet ved aksjonspotensial bølgeformet fase, med den første positive fase, med en gjennomsnittlig varighet på mer enn 2,5 millisekunder.

Retikulert svart stoff

Det svarte stoffet som er kryssbundet, er forskjellig fra den kompakte svarte substansen av tetthet av nevroner, noe som er mye mindre. Faktisk resulterer en noe diffust region og dendrittene til nevronene er fortrinnsvis vinkelrett på de riflede afferenter.

Det utgjøres av en heterogen populasjon av GABAergic nevroner, for det meste projeksjonsneuroner av stor og mellomstorrelse, samt små interneuroner med stjerneformet form.

Den lave neuronal tetthet av den retikulære, svarte substansen er anatomisk svært lik den bleke ballongen og den entopeduncular kjernen. Faktisk, på grunn av sin cytologi, forbindelser, nevrokemi og fysiologi, kan den retikulære svarte substansen betraktes som en forlengelse av disse hjernestrukturene..

Medieturonene har en nevronkropp av variabel form. Det kan være trekantet, fusiform, ovoid eller polygonalt, som vanligvis inneholder mellom 3 og 5 primordiale dendriter som stammer fra nevronkroppen.

De store dendrittene av den retikulære, svarte substansen dannes ved polene i spindelneuronene, dividere dikotomt på kort avstand fra kroppen. De tertiære dendrittene vises vanligvis i stor avstand, nær terminal dendrittene.

Axonene i nevronene er millennized og kommer fra kroppen eller de primære dendriter av cellen. De fleste av dem havner i den svarte retikuløse substansen eller i den kompakte svarte substansen.

Med hensyn til dens funksjoner, synes den retikulerte sorte substansen å være forbundet med orienteringsprosesser og oculominering. På samme måte har denne hjernestrukturen vært knyttet til Parkinsons sykdom og epilepsi.

funksjoner

Funksjonene til substantia nigra i dag er sikkert kontroversielle. Aktiviteten til disse områdene i hjernen, eller hvilke spesifikke funksjoner de utfører, har ennå ikke blitt undersøkt i dybden..

Imidlertid viser dataene som er oppnådd om sin aktivitet at substantia nigra kunne være involvert i fire hovedprosesser: læring, motorplanlegging, øyebevegelse og søken etter belønning..

læring

Forbindelsen mellom læring og substantia nigra er relatert til forholdet som denne strukturen har med Parkinsons sykdom. I dag er det godt etablert at endringer i neuronene til substantia nigra er et tegn på degenerativ patologi.

I denne forstand har de amnestiske endringene som mange fag med Parkinson har forårsaket begynnelsen av studiet av rollen som substantia nigra i læring.

Nærmere bestemt viste et team av forskere fra University of Pennsylvania at stimuleringen av dopaminerge nevroner av substantia nigra kan endre læringsprosessen.

Studien ble gjennomført i en gruppe fag som fulgte en behandling mot Parkinsons sykdom gjennom dyp stimulering, som ble betegnet som intervensjonen forbedret deltakerens assosiative læring.

Belønningssøk

I den samme forrige undersøkelsen ble det demonstrert hvordan stimuleringen av de dopaminerge nevronene til substantia nigra ga gledelige følelser hos individer.

Av denne grunn er det hevdet at denne hjernestrukturen kunne være nært knyttet til både søken etter belønning og avhengighet.

Motor planlegging

Rollen til substantia nigra i motorplanlegging er en av de mest godt studerte og dokumenterte funksjonene.

Mange studier viser hvordan nevroner i substantia nigra spiller en viktig rolle i utviklingen av kroppens bevegelser, noe som er rikelig reflektert i Parkinson symptomer som forårsaker degenerasjon.

Øyebevegelse

Til slutt har det også blitt vist hvordan neuronene i substantia nigra griper inn i prosessene for øyebevegelser. Denne funksjonen synes å være hovedsakelig utført av den kryssbundne sorte substansen. 

referanser

1. Beckestead, R. M .; Domesick, V. B. og Nauta, W. J. H. (1979) Efferent forbindelser av substantia nigra og ventral tegmental området i rotte. Brain Res. 175: 191-217.
2. Kastiljansk M. A. og Rodriguez, M. (1991) nigrostriatale dopaminerge celleaktivitet er under kontroll av substantia nigra i hjernen motsatt side: elektrofysiologisk bevis. Brain res. Bull. 27: 213-218.
3. Da Cunha, Claudio; Wietzikoski, Samantha; Wietzikoski, Evellyn C; Miyoshi, Edmar; Ferro, Marcelo M; Anselmo-Franci, Janete A; Quarries, Newton S (2003). "Bevis for substantia nigra pars compacta som en viktig komponent i et minnesystem uavhengig av hippocampale minnesystemet". Neurobiologi av læring og minne. 79 (3): 236-42. 
4. Fra LONG, M.R .; Elteapparatet, M. D. og Georgopoulos, A.P. (1983) relasjoner mellom bevegelse og enkelt celle i utslipp av substantia nigra substans nigra av den oppfører ape. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). "Visuelle og oculomotoriske funksjoner av monkey substantia nigra pars reticulata. III. Memory-kontingent visuelle og saccade svar ". Journal of Neurophysiology. 49 (5): 1268-84. 
6. Hodge, Gordon K .; Slakter, Larry L. (1980). "Pars comp av substantia nigra motor modulerer aktivitet, men er ikke involvert i regulering av mat og viktigere vanninntak" .Naunyn-Schmiedebergs Archives of Pharmacology. 313 (1): 51-67.