Melnās vielas anatomija, funkcijas un saistītās slimības

The melnā viela tā ir neviendabīga mesencephalon daļa, kas ir specifisks smadzeņu reģions. Tāpat tas sastāv no svarīga bazālā gangliju sistēmas elementa.

Konkrētāk, tas veido smadzeņu muguras daļu, ko raksturo neironi, kas satur neiromelanīnu, specifisku smadzeņu pigmentu..

Nosaukums melnā viela norāda uz to pašu izskatu, ka mesencephalon specifisko reģionu neironi pieņem. Tie ir tumši, ļoti līdzīgi melnā krāsā.

Materia nigra veido dopamīnerģiskie un GABAergiskie neironi, un tam ir svarīga loma mehānisko aktivitāšu kontrolē..

Šajā rakstā mēs izskaidrojam materiālās nigras īpašības, pārskatām tās anatomiskās īpašības un funkcijas un apspriežam slimības, kas saistītas ar šo smadzeņu elementu. 

Materia nigra anatomija

Materia nigra veido smadzeņu reģionu, kas atrodas uz galvas smadzeņu kātiem un stiepjas garām mezonepalonu..

Pirmos pētījumus par šo konkrēto vielu Mingazzini veica 1888. gadā un Sano 1919. gadā. Kopš tā laika ir secināts, ka materia nigra ir sadalīta divās makroskopiskās daļās..

Pirmo, kas pazīstams kā dorsālā daļa, raksturo tā kā viela, kas ir ļoti bagāta ar neironiem ar neiromelanīnu. Šī pigmenta krāsa padara šūnas šajā reģionā tumšākas nekā parasti.

Otrā materiāla nigras daļa atrodas ventrālā rajonā, kur atrodas visaptverošākā melnās vielas struktūra. Tā ir saplacināta olu forma, un to raksturo sliktāka šūnās.

Visbeidzot, daži autori aizstāv materiālās nigras sānu daļu. Tomēr pašlaik šo daļu uzskata par vielas ventrālās daļas daļu.

No otras puses, abas melnās vielas daļas var viegli diferencēt arī ar neirotransmiteru tipu. Lai gan muguras daļas neironi satur lielas dopamīna koncentrācijas, vēdera daļas neironi GABA ir bagātāki..

Melnās vielas neironi

Nervu sistēmā ir aprakstīti trīs galvenie neironu veidi. Tās galvenokārt atšķiras pēc to lieluma un atrašanās vietas.

Pirmais neironu veids ir lielas šūnas, atrodamas materiāla nigras vēdera rajonā un attiecas uz reģionu, kas pazīstams kā retikulāra melnā viela..

Otrs neironu veids ir nedaudz mazākas šūnas, kas klasificētas kā "vidēji neironi". Tie ir atrodami materiāla nigras muguras rajonā un atsaucas uz kompakto melno vielu.

Visbeidzot, trešais neironu veids ir mazas šūnas, kas atrodamas divās melnās vielas, muguras un vēdera daļās. Tas nozīmē, ka gan melnā savstarpēji saistītā viela, gan kompakta melnā viela satur mazus neironus.

Dopamīna neironi ir ļoti bagāti kompaktajā melnajā vielā (muguras rajonā), tomēr tos var izvietot dažādos mezencephalona reģionos, tostarp vēdera rajonā (melnā tīklenes viela)..

Dopamīna neironi atšķiras ar histofuorescences un imunoloģiskās ķīmijas paņēmieniem, kā arī ar Nissl krāsošanu, jo šāda veida neironiem ir augstas Nissl vielas masas..

Dopamīnerģiskajiem neironiem ir vidējais neironu ķermenis, kas atrodas kompaktajā melnajā vielā. Piedāvā vairākus galvenos dendritiskos procesus, parasti no 3 līdz 6 procesiem, kurus var sadalīt līdz 4 reizēm.

Viens vai divi šo neironu dendriti tiek ievadīti melnajā materia reticularis. Dopamīnerģisko šūnu axon nāk no viena no galvenajiem dendritiem un nav mielinēts.

Axon emitē materiālus nulles iekšpusē un kursus caur sānu hipotalāmu, līdz tie sasniedz striated reģionus. Pārējie neirona dendriti izplūst kompaktā melnā vielā.

Turklāt dopamīna neironiem ir maza izmēra "bez dopamīnerģiskiem" neironiem ar nelielu izmēru un zvaigžņu formu, kuru dendriti nepārsniedz kodolenerģijas robežas.

Melna viela - pelēka viela - balta viela

Neatkarīgi no materia nigra smadzenēm piemīt cita veida līdzīgas vielas - balta viela un pelēka viela.

Šo smadzeņu reģionu princips ir vienāds. Tās ir smadzeņu struktūras, kas piepildītas ar neironiem, un to nosaukums galvenokārt ir šāda veida šūnu izskats.

Citiem vārdiem sakot, neironi, kas attiecas uz materia nigra, ir tumši, pelēkās vielas neironiem ir vairāk pelēks hromatisks, un baltās vielas neuroniem ir raksturīga šī krāsa.

Tomēr krāsa nav vienīgais elements, kas atšķir vienu vielu no citas. Šajā ziņā vissvarīgākie elementi, kas motivē katras vielas veida kataloģizēšanu, ir to neironu atrašanās vieta, anatomija un funkcijas..

Pelēka viela

Pelēkās vielas atrodas smadzeņu garozā un muguras smadzeņu centrā (reģionos, kuros nav ne baltas vielas, ne melnās vielas). Tas sastāv galvenokārt no neironu somas un dendritiem, kuriem trūkst mielīna.

Tā satur motonoeuronas, veģetatīvos protoneuronus, cordonālos neironus, golgi I tipa neironus un mugurkaula gangliju. Tā kā tas nesatur mielīnu, tas nespēj ātri pārraidīt nervu impulsus un tās funkcijas galvenokārt ir saistītas ar izziņas procesiem, kas saistīti ar domāšanu.

Baltā viela

Baltā viela atrodas pretēji pelēkās vielas atrašanās vietai. Encefalā tas atrodas interjerā (kamēr pelēka viela atrodas ārpus un garozā) un mugurkaulā tā atrodas ārpusē (kamēr pelēka viela atrodas centrā).

Balto vielu raksturo arī tas, ka tas sastāv no mielīnizētām nervu šķiedrām, kas satur vairākus aksonus (bet ne somas un neironu ķermeņus)..

Saistībā ar tās funkcijām baltā viela aktīvi ietekmē smadzeņu mācīšanos un darbību. Tā izplata darbības potenciālus un darbojas kā relejs un komunikācijas koordinators smadzeņu reģionos.

Melna viela

Visbeidzot, materia nigra atrodas mesencephalon, galvenokārt reģionos, kas ietver bazālo gangliju. Tā satur aksonus, dendritus un neironu somu, un tās galvenās funkcijas ir saistītas ar kustību un orientāciju.

Materia nigra veidi

Materia nigra atšķiras no baltās vielas un pelēkās vielas ar tās izskatu, atrašanās vietu, struktūru un funkciju. Tomēr melnajā vielā jūs varat arī atšķirt divus konkrētus reģionus.

Šī diferenciācija galvenokārt reaģē uz neironu veidiem, kurus satur materiāls. Dažos reģionos dominē noteikta veida šūnas, bet citos - dažādi neironi..

Līdzīgi, divi materiāla nigras reģioni ir saistīti ar dažādām funkcijām, kā arī dažāda veida patoloģijām.

Divas materiālās nigras daļas ir kompakta daļa un tīklveida daļa. Kompaktajā daļā ir blakus esošās dopamīnerģiskās grupas, un tīklveida daļa attiecas arī uz materiāla nigras sānu daļu..

Kompakta melna viela

Materia nigra kompakto daļu raksturo melni neironi, kas iekrāsojas ar neiromelanīna pigmentu. Šis pigments palielinās līdz ar vecumu, tāpēc šī reģiona neironi gadu gaitā kļūst tumšāki.

Šo melnās vielas daļu var sadalīt starp vēdera grīdu un muguras grīdu. Kompakto daļu neironi saņem inhibējošos signālus no materiāla nigras retikulētās daļas neironu nodrošinājuma asīm..

Šā reģiona dopamīnerģiskās šūnas aizkavē arī citas bazālās gangliju sistēmas struktūras, piemēram, mediālo pallidumu, materiāla nigras un tīklenes kodolu..

Tās darbība galvenokārt saistīta ar mācīšanās procesiem. Tomēr šī reģiona darbība ir sarežģīta un pašlaik tā ir maz pētīta.

Daži pētījumi liecina, ka kompaktās melnās vielas pigmentēto neironu deģenerācija ir galvenā Parkinsona slimības pazīme, tāpēc tiek ierosināts, ka šis reģions būtu iesaistīts patoloģijas attīstībā..

Attiecībā uz elektrofizioloģiskajiem pētījumiem vairāki autori norāda, ka šī reģiona neironiem ir raksturīgs darbības potenciāls ar trīsfāžu viļņu formu ar pirmo pozitīvo fāzi un vidējo ilgumu vairāk nekā 2,5 milisekundes..

Melnā viela ar tīkliem

Melnā viela šķērssaistīta atšķiras no kompakta melnā viela ar neironu blīvumu, kas ir daudz mazāks. Faktiski, nedaudz difūzā reģiona rezultāti un neironu dendriti ir labāk perpendikulāri vītņotiem aferentiem..

To veido heterogēna GABAergo neironu populācija, lielākoties liela un vidēja izmēra projekcijas neironi, kā arī nelieli interneuroni ar zvaigžņotu formu.

Retikulārās melnās vielas zemais neironu blīvums ir anatomiski ļoti līdzīgs gaišā balona un entopedunculārā kodola iedarbībai. Faktiski, pateicoties citoloģijai, savienojumiem, neiroķīmijai un fizioloģijai, retikulāro melno vielu var uzskatīt par šo smadzeņu struktūru paplašinājumu..

Vidējiem neironiem ir neironu struktūra ar mainīgu formu. Tas var būt trīsstūrveida, fusiformas, olveida vai daudzstūrveida, parasti satur no 3 līdz 5 primerāliem dendritiem, kas rodas neironu ķermenī..

Retikulāro melno vielu galvenie dendriti veidojas pie vārpstas neironu poliem, sadalot tos divkāršā attālumā no ķermeņa. Terciārā dendriti parasti parādās lielā attālumā, netālu no termināļa dendritiem.

Neironu aksoni ir milenizēti un ir radušies šūnas ķermenī vai primārajos dendritos. Lielākā daļa no tām nonāk melnā retikulārā vielā vai kompaktajā melnā vielā.

Runājot par funkcijām, šķiet, ka melnā viela ar tīkliem ir saistīta ar orientācijas un okulominācijas procesiem. Tāpat šī smadzeņu struktūra ir saistīta ar Parkinsona slimību un epilepsiju.

Funkcijas

Mūsdienu materiālās nigras funkcijas noteikti ir pretrunīgas. Šo smadzeņu reģionu aktivitātes vai kādas konkrētas funkcijas tās veic, vēl nav pārbaudītas padziļināti..

Tomēr dati, kas iegūti par tās darbību, liecina, ka materiālo nigru varētu iesaistīt četros galvenajos procesos: mācīšanās, motoru plānošana, acu kustība un atlīdzības meklēšana..

Mācīšanās

Saikne starp mācīšanos un materiālo nigru ir saistīta ar saikni, kāda šai struktūrai ir ar Parkinsona slimību. Mūsdienās ir labi pierādīts, ka izmaiņas nigras neironos ir degeneratīvas patoloģijas pazīme..

Šajā ziņā amnestic izmaiņas, ko daudzi Parkinsona pacienti ir izraisījuši, ir sākuši pētīt materiālās nigras lomu mācīšanās procesā..

Konkrētāk, Pensilvānijas universitātes pētnieku grupa parādīja, ka materiāla nigras dopamīnerģisko neironu stimulēšana var mainīt mācīšanās procesu..

Pētījums tika veikts pacientu grupā, kas sekoja ārstēšanai pret Parkinsona slimību, veicot dziļu stimulāciju, jo iejaukšanās uzlaboja dalībnieku asociatīvo mācīšanos.

Atlīdzības meklēšana

Tajā pašā iepriekšējā izmeklēšanā tika pierādīts, kā materiāla nigras dopamīnerģisko neironu stimulācija sniedza patīkamas sajūtas indivīdiem..

Šā iemesla dēļ tiek apgalvots, ka šī smadzeņu struktūra varētu būt cieši saistīta gan ar atalgojuma, gan atkarības meklēšanu.

Motoru plānošana

Materia nigra loma motoru plānošanā ir viena no labi izpētītajām un dokumentētajām funkcijām.

Daudzi pētījumi rāda, ka nigras neironiem ir būtiska nozīme ķermeņa kustību attīstībā, kas ir plaši atspoguļots parkinsonisma simptomos, kas izraisa tās deģenerāciju..

Acu kustība

Visbeidzot, ir arī parādīts, kā neironu neironi iejaucas acu kustību procesos. Šķiet, ka šo funkciju veic melnā saistītā viela. 

Atsauces

1. Beckestead, R. M .; Domesick, V. B. un Nauta, W. H. H. (1979) Egerē nigras un ventrālās tegmentālās zonas savienojumi žurkām. Brain Res. 175: 191-217.
2. Castellano, M. A. un Rodríguez, M. (1991) nigrostriatālā dopamīnerģisko šūnu aktivitāte ir kontrolēta ar kontralaterālo smadzeņu pusēm: elektrofizioloģiskie pierādījumi. Smadzeņu res. Bull. 27: 213-218.
3. Da Cunha, Claudio; Wietzikoski, Samantha; Wietzikoski, Evellyn C; Miyoshi, Edmar; Ferro, Marcelo M; Anselmo-Franci, Janete A; Karjeri, Newton S (2003). "Pierādījumi par materiālo nigru pars compacta kā būtisku atmiņas sistēmas sastāvdaļu, kas nav atkarīga no hipokampas atmiņas sistēmas". Mācīšanās un atmiņas nirobioloģija. 79 (3): 236-42. 
4. No LONG, M. R .; CRUTCHER, M. D. un GEORGOPOULOS, A. P. (1983) Attiecības starp kustību un vienšūnu izvadīšanu uzvedošās pērtiķa materiālo nigru. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). ”Monkey materiia nigra pars reticulata vizuālās un okulomotoriskās funkcijas. III. Atmiņas kontingenta vizuālās un saccade atbildes. Neirofizioloģijas žurnāls. 49 (5): 1268-84. 
6. Hodge, Gordons K .; Miesnieks, Larijs L. (1980). "Materiālā nigras" kompakts bloks modulē motorisko aktivitāti, bet nav iesaistīts svarīgā pārtikas un ūdens uzņemšanas regulēšanā ". Naunyn-Schmiedeberg Farmakoloģijas arhīvs. 313 (1): 51-67.