Black Substance -functies, anatomie en ziekten

De Zwarte substantie Het is een heterogeen deel van de middenhersenen, een specifiek gebied van de hersenen. Evenzo is het een belangrijk element van het basale ganglia -systeem. Het vormt een dorsaal deel van de hersenen dat wordt gekenmerkt door het bezit van neuronen die neuromelanine bevatten, een specifiek donker pigment van de hersenen.

De naam van de zwarte stof verwijst naar het eigen uiterlijk dat is aangenomen door neuronen van specifieke regio's van de middenhersenen. Deze hebben een donkere kleur, erg vergelijkbaar met zwart.

Wat zijn functies betreft, wordt de zwarte stof gevormd door dopaminerge en GABAergic -neuronen en speelt het een belangrijke rol bij de controle van motorische activiteiten.

[TOC]

Anatomie van de zwarte substantie

MRI, horizontaal hof. Black Substance wordt in rood gemarkeerd.

De zwarte substantie vormt een gebied van de hersenen die dorsaal worden gevonden als cerebrale steeltjes en zich rostrocaudaal uitstrekt langs de middenhersenen.

De eerste studies over deze specifieke stof werden uitgevoerd door Mingazzini in 1888 en door Healthy in 1919. Sindsdien is geconcludeerd dat de zwarte stof is verdeeld in twee macroscopische delen.

De eerste, bekend als dorsale gedeelte, wordt gekenmerkt door een zeer rijke substantie te zijn in neuromelanine. De kleur van dit pigment zorgt ervoor dat de cellen van dat gebied donkerder dan normaal observeren.

Het andere deel van de zwarte stof bevindt zich in het meest ventrale gebied, waar de meest volumineuze zwarte stofstructuur zich bevindt. Het presenteert een afgeplatte eivormige vorm en wordt gekenmerkt door armer in cellen te zijn.

Ten slotte verdedigen sommige auteurs het bestaan ​​van een lateraal deel van zwarte substantie. Op dit moment wordt dit deel echter beschouwd als onderdeel van het ventrale deel van de stof.

Aan de andere kant kunnen de twee delen van zwarte substantie ook gemakkelijk worden gedifferentieerd door het type neurotransmitters dat omvat. Terwijl neuronen van dorsale porties hoge concentraties dopamine bevatten, zijn ventrale portie neuronen rijker in GABA.

Functie

Locatie van de zwarte substantie gemarkeerd in rood

De functies van de zwarte substantie zijn tegenwoordig zeker controversieel. Het is nog niet diepgaand geweest welke activiteiten deze hersengebieden uitvoeren of welke specifieke functies ze uitvoeren.

De gegevens die zijn verkregen over de activiteit ervan suggereren echter dat de zwarte substantie betrokken kan zijn bij vier hoofdprocessen: leren, motorplanning, oogbeweging en de zoektocht naar beloning.

Aan het leren

De associatie tussen leren en zwarte substantie valt op de relatie die door deze structuur wordt gepresenteerd met de ziekte van Parkinson. Tegenwoordig is het goed ingeburgerd dat veranderingen in de neuronen van de zwarte substantie een teken vormen van de degeneratieve pathologie.

Kan u dienen: Applied Ecology: History, Object of Study, InterventionZwarte stofmicrofotografie bij een Parkinson -patiënt die het verlies van dopaminerge cellen vertoont, evenals Lewy's Body en Lewy Neuritas Pathology. Bron: Suraj Rajan

In die zin motiveerden de amnesische veranderingen die door veel proefpersonen met Parkinson worden gepresenteerd het begin van de studie van de rol van de zwarte substantie bij het leren.

In het bijzonder toonde een team van onderzoekers van de Universiteit van Pennsylvania aan dat de stimulatie van dopaminerge neuronen van de zwarte stof het leerproces kan veranderen.

De studie werd uitgevoerd in een groep proefpersonen die een behandeling tegen de ziekte van Parkinson volgden door diepe stimulatie, waardoor de interventie het associatieve leren van de deelnemers verbeterde.

Beloning zoeken

In hetzelfde eerdere onderzoek werd het aangetoond als de stimulatie van dopaminerge neuronen van de zwarte substantie, bevredigende sensaties bij individuen.

Om deze reden wordt betoogd dat deze hersenstructuur nauw kan verband houden met de zoektocht naar beloning en verslaving.

Motorplanning

De rol van de zwarte substantie bij motorplanning is een van de nogal bestudeerde en gedocumenteerde functies.

Veel studies laten zien hoe neuronen van zwarte stof een cruciale rol spelen bij de ontwikkeling van lichaamsbewegingen, een feit dat algemeen wordt weerspiegeld in Parkinsoniaanse symptomen die hun degeneratie veroorzaken.

Oog beweging

Ten slotte zijn neuronen van zwarte stof ook aangetoond in de processen van ogenbewegingen. Deze functie lijkt voornamelijk te worden uitgevoerd door de reticuleerde zwarte substantie. 

Neuronen van de zwarte substantie

In het zenuwstelsel zijn drie hoofdtypen neuronen beschreven. Deze verschillen vooral vanwege hun grootte en locatie.

Het eerste type neuronen zijn grote cellen, worden gevonden in het ventrale gebied van de zwarte substantie en verwijzen naar het gebied dat bekend staat als reticulaire zwarte substantie.

Het tweede type neuronen zijn iets kleinere cellen die worden geclassificeerd als "medium neuronen". Deze worden gevonden in het dorsale gebied van de zwarte stof en verwijzen naar de compacte zwarte substantie.

Ten slotte zijn het derde type neuronen kleine cellen gevonden in de twee delen van zwarte, dorsale en ventrale stof. Dat wil zeggen, zowel de reticuleerde zwarte substantie als de compacte zwarte stof bevatten kleine neuronen.

Dopamine -neuronen

Dopamine -neuronen zijn zeer overvloedig in de compacte zwarte substantie (dorsale regio), ze kunnen echter worden gelokaliseerd door verschillende gebieden van de middenhersenen, inclusief het ventrale gebied (reticuleerde zwarte substantie).

Dopamine -neuronen worden onderscheiden door histofuorescentie en immunhistochemie -technieken, evenals door de kleuring van NISSL, omdat dit type neuronen een hoge massa's Nissl -substantie hebben.

Het kan je van dienst zijn: hoge en positieve zelfvertrouwen zinnen

Dopaminerge neuronen hebben een medium neuronaal lichaam, dat zich in de compacte zwarte stof bevindt. Het presenteert verschillende hoofddendritische processen, meestal tussen 3 en 6 processen die tot 4 keer kunnen worden gedwongen.

Een of twee dendrieten van deze neuronen worden geïntroduceerd in de reticulaire zwarte substantie. Het axon van dopaminerge cellen is afkomstig van een van de belangrijkste dendrieten en is niet gemyeliniseerd.

Het axon stoot geen onderpand in de zwarte stof uit en is voor de laterale hypothalamus, tot het bereiken van de gestreepte gebieden. De andere dendrieten van de neuron tak in de compacte zwarte substantie.

Bovendien hebben dopamine -neuronen een klein deel van "niet -dopaminerge" neuronen van kleine omvang en sterrenvorm, waarvan de dendrieten niet hoger zijn dan de nucleaire limieten.

Types van zwarte stof

Coronale delen van het menselijk brein die de basale ganglia markeren. Blauw = gestreepte lichaam, groen = bleke ballon (externe en interne segmenten), geel = subtalamische kern, rood = zwarte substantie (pars reticulata en compacte pars). Het juiste gedeelte is de diepste, dichter bij de hersenstam. Bron: Andrew Gillies (gebruiker: Anaru) [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/]]

De zwarte stof verschilt van de witte substantie en de grijze substantie vanwege het uiterlijk, de locatie, de structuur en de functie. Twee specifieke regio's kunnen echter ook worden onderscheiden in de zwarte substantie.

Deze differentiatie reageert voornamelijk op de soorten neuronen die zwarte substantie omvatten. In regio's overheerst een bepaald type cellen en in andere zijn verschillende neuronen handig.

Evenzo worden de twee gebieden van de zwarte stof geassocieerd met verschillende functies, evenals met pathologieën van verschillende aard.

De twee delen van de zwarte substantie zijn het compacte deel en het reticuleerde deel. Het compacte deel omvat aangrenzende dopaminerge groepen, en het reticuleerde deel betreft ook het laterale deel van de zwarte substantie.

Compacte zwarte substantie

Het compacte deel van de zwarte stof wordt gekenmerkt door zwarte neuronen, geverfd door het neuromelanine -pigment. Dit pigment neemt toe met de leeftijd, dus de neuronen van deze regio zijn in de loop der jaren verdoezeld.

Dit deel van de zwarte stof kan worden verdeeld tussen de ventrale vloer en de dorsale vloer. De neuronen van het compacte deel ontvangen remmende signalen van de collaterale axonen van de neuronen van het reticuleerde deel van de zwarte substantie.

De dopaminerge cellen van dit gebied innerveren ook andere structuren van het basale ganglia -systeem, zoals het mediale pallidum, het reticuleerde deel van de zwarte substantie en de subtalamische kern.

De activiteit ervan wordt voornamelijk geassocieerd met leerprocessen. Het functioneren van deze regio is echter complex en wordt momenteel bestudeerd.

Sommige studies wijzen erop dat de degeneratie van gepigmenteerde neuronen van de compacte zwarte substantie het belangrijkste teken van de ziekte van Parkinson vormt, dus er wordt op gewezen dat deze regio betrokken zou zijn bij de ontwikkeling van de pathologie.

Het kan u van dienst zijn: 21 voedingsmiddelen die de bloedsuikerspiegel verlagen (gezond)

Met betrekking tot elektrofysiologische studies wijzen verschillende auteurs erop dat neuronen in deze regio worden gekenmerkt door actiepotentialen te presenteren met een golf van drie fasen, met de eerste positieve fase, en met een gemiddelde duur groter dan 2,5 milliseconden.

Reticuleerde zwarte substantie

De reticuleerde zwarte stof verschilt van de compacte zwarte stof als gevolg van neuronendichtheid, die veel lager is. In feite is een enigszins diffuus gebied en de dendrieten van neuronen staan ​​bij voorkeur loodrecht op gestreepte afferenties.

Het bestaat uit een heterogene populatie van GABAergische neuronen, meestal grote en middelgrote projectie -neuronen, naast kleine interneuronen in een sterrenvorm.

De lage neuronale dichtheid van de reticulaire zwarte substantie is anatomisch zeer vergelijkbaar met die van de bleke ballon en de toenmalige kern. Voor zijn cytologie, verbindingen, neurochemie en fysiologie kan de reticulaire zwarte stof worden beschouwd als een uitbreiding van deze hersenstructuren.

Gemiddelde neuronen hebben een neuronaal lichaam op een variabele manier. Het kan driehoekig, fusiforme, eivormige of veelhoekige, oplossen zijn tussen 3 en 5 primara's die afkomstig zijn van het neuronale lichaam.

De belangrijkste dendrieten van de reticulaire zwarte substantie worden gevormd in de polen van de fusiforme neuronen, die dichotomisch worden gedeeld op een korte afstand van het lichaam. Tertiaire dendrieten verschijnen meestal op grote afstand, nabij de terminale dendrieten.

De axonen van de neuronen zijn duizend en ontstaan ​​in het lichaam of de primaire dendrieten van de cel. De meeste van hen eindigen in de reticulaire zwarte substantie of in de compacte zwarte substantie.

Wat zijn functies betreft, lijkt de reticuleerde zwarte substantie te worden geassocieerd met begeleiding en oculomotieprocessen. Evenzo is deze hersenstructuur gerelateerd aan de ziekte van Parkinson en epilepsie.

Referenties

1. Beckestead, r. M.; Domeick, v. B. En Nauta, W. J. H. (1979) Efferente verbindingen van het substantia nigra en ventrale tegmentale gebied in de rat. Brain Res. 175: 191-217.
2. Spaans, m. NAAR. en Rodríguez, m. (1991) Nigrostriatale dopaminerge celactiviteit wordt onder controle door substantia nigra van de contralaterale hersenzijde: elektrofysiologisch bewijs. Brain Res. Stier. 27: 213-218.
3. Lang, m. R.; Crutcher, m. D. en Georgopoulos, aan. P. (1983) Relaties tussen beweging en enkele celafvoer in de substantie nigra van de substantia nigra van de gedragen aap. J. Neuro. 3: 1599-1606.
4. Hikosaka, of; Wurtz, RH (1983).”Visuele en oculomotorische functies van aap substantia nigra pars reticulata. III. Geheugen-contingente visuele en saccade-respons. Journal of Neurophysiology. 49 (5): 1268-84.