Biała materia - White matter
Biała materia | |
---|---|
Mikrofotografia przedstawiająca istotę białą z jej charakterystycznym wyglądem przypominającym drobną siateczkę (po lewej stronie obrazu - jaśniejszy odcień różu) i substancję szarą z charakterystycznymi ciałami komórek neuronalnych (po prawej stronie obrazu - ciemny odcień różu). Barwnik HPS .
| |
Widok boczny z prawej strony ludzkiego mózgu, ukazujący szarą (ciemniejsze części zewnętrzne) i białą (wewnętrzną i wyraźnie bielszą część).
| |
Detale | |
Lokalizacja | Ośrodkowy układ nerwowy |
Identyfikatory | |
łacina | istota alba |
Siatka | D066127 |
TA98 |
A14.1.00.009 A14.1.02.024 A14.1.02.201 A14.1.04.101 A14.1.05.102 A14.1.05.302 A14.1.06.201 |
TA2 | 5366 |
FMA | 83929 |
Terminologia anatomiczna |
Istota biała odnosi się do obszarów ośrodkowego układu nerwowego (OUN), które składają się głównie z mielinizowanych aksonów , zwanych również traktami . Od dawna uważana za tkankę pasywną, istota biała wpływa na uczenie się i funkcje mózgu, modulując dystrybucję potencjałów czynnościowych , działając jako przekaźnik i koordynując komunikację między różnymi regionami mózgu.
Biała substancja została nazwana ze względu na jej stosunkowo lekki wygląd wynikający z zawartości lipidów w mielinie . Jednak gołym okiem tkanka świeżo przeciętego mózgu wydaje się różowawo-biała, ponieważ mielina składa się głównie z tkanki lipidowej otoczonej naczyniami włosowatymi . Jego biały kolor w przygotowanych próbkach wynika z jego zwykłej konserwacji w formaldehydzie .
Struktura
Biała materia
Istota biała składa się z wiązek, które łączą ze sobą różne obszary istoty szarej (lokalizacje ciał komórek nerwowych) w mózgu i przenoszą impulsy nerwowe między neuronami. Mielina działa jako izolator, który pozwala sygnałom elektrycznym przeskakiwać , zamiast przechodzić przez akson, zwiększając prędkość transmisji wszystkich sygnałów nerwowych.
Całkowita liczba włókien dalekiego zasięgu w półkuli mózgowej wynosi 2% całkowitej liczby włókien korowo-korowych (w obszarach korowych) i jest mniej więcej taka sama jak liczba tych, które komunikują się między dwiema półkulami w największej strukturze białej tkanki mózgu, ciała modzelowatego . Schüz i Braitenberg zauważają „Z grubsza przyjmuje się, że liczba włókien w pewnym zakresie długości jest odwrotnie proporcjonalna do ich długości”.
Istota biała u osób dorosłych niebędących w wieku podeszłym stanowi 1,7–3,6% krwi.
Szare komórki
Drugim głównym składnikiem mózgu jest istota szara (właściwie różowawa opalenizna z powodu naczyń włosowatych), która składa się z neuronów . Substantia nigra jest trzecim kolorze składnik znajduje się w mózgu, jest ciemniejsza ze względu na wyższe poziomy melaniny w dopaminergicznych neuronów niż jego okolic. Należy zauważyć, że istota biała może czasami wydawać się ciemniejsza niż istota szara na szkiełku mikroskopowym ze względu na rodzaj zastosowanego zabarwienia . Istota biała mózgu i kręgosłupa nie zawiera dendrytów , ciał komórek nerwowych ani krótszych aksonów, które można znaleźć tylko w istocie szarej.
Lokalizacja
Istota biała tworzy większość głębokich części mózgu i powierzchownych części rdzenia kręgowego . Agregaty istoty szarej, takie jak zwoje podstawy ( jądro ogoniaste , skorupa , gałka blada , istota czarna , jądro podwzgórza , jądro półleżące ) i jądra pnia mózgu ( jądro czerwone , jądra nerwu czaszkowego ) są rozmieszczone w istocie białej mózgu.
Móżdżek jest skonstruowany w podobny sposób, jak w mózgu, z powierzchownym płaszczem móżdżku kory, głębokie móżdżku istoty białej (nazywany „ Arbor vitae ”) i agregaty szarej otoczony głębokim móżdżku istoty białej ( jądro zębate , kuliste jądro , jądro zatorowe i jądro fastigialne ). Wypełnione płynem komory mózgowe ( komory boczne, komora trzecia , akwedukt mózgowy , komora czwarta ) są również zlokalizowane głęboko w istocie białej mózgu.
Mielinowana długość aksonu
Mężczyźni mają więcej istoty białej niż kobiety, zarówno pod względem objętości, jak i długości zmielinizowanych aksonów. W wieku 20 lat całkowita długość zmielinizowanych włókien u mężczyzn wynosi 176 000 km, podczas gdy u kobiet 149 000 km. Następuje spadek całkowitej długości wraz z wiekiem o około 10% z każdą dekadą, tak że 80-letni mężczyzna ma 97 200 km, a kobieta 82 000 km. Większość tego zmniejszenia wynika z utraty cieńszych włókien.
Funkcjonować
Istota biała to tkanka, przez którą przechodzą komunikaty między różnymi obszarami istoty szarej w ośrodkowym układzie nerwowym. Istota biała jest biała z powodu substancji tłuszczowej (mieliny), która otacza włókna nerwowe (aksony). Ta mielina znajduje się w prawie wszystkich długich włóknach nerwowych i działa jako izolacja elektryczna. Jest to ważne, ponieważ umożliwia szybkie przekazywanie wiadomości z miejsca na miejsce.
W przeciwieństwie do istoty szarej, której szczyt rozwoju następuje po dwudziestce, istota biała nadal się rozwija i osiąga szczyt w wieku średnim.
Badania
Stwardnienie rozsiane (SM) jest najczęstszą z zapalnych chorób demielinizacyjnych ośrodkowego układu nerwowego, które atakują istotę białą. W przypadku zmian SM otoczka mielinowa wokół aksonów ulega zniszczeniu w wyniku zapalenia . Zaburzenia związane z używaniem alkoholu są związane ze zmniejszeniem objętości istoty białej.
Płytki amyloidowe w istocie białej mogą być związane z chorobą Alzheimera i innymi chorobami neurodegeneracyjnymi . Inne zmiany, które często występują wraz z wiekiem, obejmują rozwój leukoaraiozy , która jest rzadkością istoty białej, która może być skorelowana z różnymi stanami, w tym utratą bladości mieliny, utratą aksonów i osłabieniem funkcji restrykcyjnej bariery krew-mózg .
Uszkodzenia istoty białej w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego są powiązane z kilkoma niekorzystnymi skutkami, takimi jak zaburzenia funkcji poznawczych i depresja . Hiperintensywność istoty białej występuje częściej niż często w przypadku otępienia naczyniowego , szczególnie wśród podtypów otępienia naczyniowego o małych naczyniach / podkorowych.
Tom
Mniejsze objętości (w kategoriach średnich grupowych) istoty białej mogą wiązać się z większymi deficytami uwagi , pamięci deklaratywnej , funkcji wykonawczych , inteligencji i osiągnięć w nauce . Jednak zmiana objętości jest ciągła przez całe życie ze względu na neuroplastyczność i jest raczej czynnikiem przyczyniającym się, a nie determinującym, niektórych deficytów funkcjonalnych z powodu efektów kompensacyjnych w innych obszarach mózgu. Integralność istoty białej spada z powodu starzenia. Niemniej jednak wydaje się , że regularne ćwiczenia aerobowe opóźniają efekt starzenia lub z kolei zwiększają integralność istoty białej na dłuższą metę. Zmiany objętości istoty białej spowodowane stanem zapalnym lub urazem mogą być czynnikiem powodującym nasilenie obturacyjnego bezdechu sennego .
Obrazowanie
W badaniach istoty białej zastosowano technikę neuroobrazowania zwaną obrazowaniem tensorowym dyfuzji, w której wykorzystuje się skanery mózgu metodą rezonansu magnetycznego (MRI). Od 2007 roku na ten temat wydano ponad 700 publikacji.
W artykule z 2009 roku Jana Scholza i współpracowników wykorzystano obrazowanie tensora dyfuzji (DTI) do zademonstrowania zmian objętości istoty białej w wyniku uczenia się nowego zadania ruchowego (np. Żonglerka). Badanie jest ważne jako pierwsza praca, w której koreluje się uczenie motoryczne ze zmianami istoty białej. Wcześniej wielu badaczy uważało, że ten rodzaj uczenia się odbywa się wyłącznie za pośrednictwem dendrytów, które nie występują w istocie białej. Autorzy sugerują, że aktywność elektryczna w aksonach może regulować mielinizację w aksonach. Lub też duże zmiany średnicy lub gęstości upakowania aksonu mogą spowodować zmianę. Nowsze badanie DTI przeprowadzone przez Sampaio-Baptista i współpracowników wykazało zmiany w istocie białej związane z uczeniem się motorycznym wraz ze wzrostem mielinizacji.
Zobacz też
- Sekcja istoty białej
- Wentriculomegalia
- Demencja naczyniowa
- Znikająca choroba istoty białej
- Zanik mózgu