Fekete anyag anatómia, funkciók és kapcsolódó betegségek

az fekete anyag ez a mezencephalon heterogén része, az agy egy specifikus régiója. Hasonlóképpen a bazális ganglionrendszer fontos eleme.

Közelebbről, az agy dorsalis részét képezi, amelyre neuromelanint tartalmazó neuronok, az agy specifikus sötét pigmentje jellemző..

A fekete anyag neve tehát arra a megjelenésre utal, amelyet a mesencephalon meghatározott régióinak neuronjai alkalmaznak. Ezek sötét színűek, nagyon hasonlóak a fekete színhez.

A materia nigra-t dopaminerg és GABAerg neuronok alkotják, és fontos szerepet töltenek be a motoros aktivitások szabályozásában..

Ebben a cikkben ismertetjük az érdemi nigra jellemzőit, áttekintjük anatómiai tulajdonságait és funkcióit, és megvitatjuk az agy ezen eleméhez kapcsolódó betegségeket.. 

A materia nigra anatómiája

A materia nigra az agy egy olyan régiója, amely dereálisan a cerebrális lábakra helyezkedik el, és rostrocaudálisan terjed a mesencephalon mentén..

Az első ilyen vizsgálatot Mingazzini 1888-ban és Sano 1919-ben készítette el. Azóta azt a következtetést vonták le, hogy az érdemi nigra két makroszkopikus részre oszlik..

Az első, a dorzális rész néven ismert, a neuromelaninnal rendelkező idegsejtekben gazdag anyag. Ennek a pigmentnek a színe a régió sejtjeit a normálnál sötétebbé teszi.

A materia nigra másik része a ventralisabb régióban helyezkedik el, ahol a legintenzívebb fekete anyagszerkezet található. Lapos ovális alakot mutat, és a sejtekben gyengébb.

Végül egyes szerzők megvédik a materiia nigra oldalirányú részét. Jelenleg azonban ez a rész az anyag ventrális részének része.

Másrészt a fekete anyag két része könnyen elkülöníthető az általuk használt neurotranszmitterek típusán keresztül. Míg a dorzális rész neuronjai magas dopamin koncentrációkat tartalmaznak, a ventrális rész neuronjai GABA-ban gazdagabbak..

A fekete anyag neuronjai

Az idegrendszerben három fő típusú neuront írtak le. Ezek főként méretük és helyük szerint különböznek egymástól.

Az első típusú neuronok nagy sejtek, megtalálhatók a materiális nigra ventrális régiójában, és a retikuláris fekete anyagnak nevezett régióra utalnak.

A második típusú neuronok valamivel kisebb sejtek, amelyek "közepes neuronok" -nak minősülnek. Ezek megtalálhatók a materia nigra dorzális régiójában, és hivatkoznak a kompakt fekete anyagra.

Végül a harmadik típusú neuronok olyan kis sejtek, amelyek a fekete anyag két részében, a hát és a ventrálisban találhatók. Ez azt jelenti, hogy mind a fekete keresztkötéses anyag, mind a kompakt fekete anyag kis neuronokat tartalmaz.

A dopamin neuronok igen nagy mennyiségűek a kompakt fekete anyagban (dorzális régióban), azonban a mesencephalon különböző területein elhelyezkedhetnek, beleértve a ventrális régiót is (fekete retikulált anyag)..

A dopamin neuronokat hisztofuoreszcencia és immunhisztokémiai technikák, valamint Nissl festés jellemzi, mivel az ilyen típusú neuronok nagy tömegű Nissl anyagot tartalmaznak..

A dopaminerg neuronok medián neuronális teste van, amely a kompakt fekete anyagban található. Számos fő dendritikus folyamatot mutat be, általában 3 és 6 közötti folyamatok között, amelyek akár 4-szeresek is lehetnek.

Ezeknek a neuronoknak egy vagy két dendritjét bejuttatjuk a fekete materia reticularisba. A dopaminerg sejtek axonja a fő dendritek egyikéből származik, és nem myelinizált.

Az axon nem bocsát ki fedélzetet a materiális nigra belsejében, és az oldalirányú hypothalamuson áthalad, amíg el nem éri az elosztott régiókat. A neuron más dendritjei a kompakt fekete anyagba kerülnek.

Ezen túlmenően a dopamin neuronok kis mennyiségű, nem-dopaminerg neuronok, kis méretű és csillag alakúak, amelyek dendritjei nem haladják meg a nukleáris határértékeket.

Fekete anyag - Szürke anyag - Fehér anyag

Az agyi nigra mellett az agy egy másik típusú hasonló anyagot is tartalmaz: a fehér anyagot és a szürke anyagot.

Ezeknek az agyi régióknak az elve ugyanaz. Ezek az agyi struktúrák, amelyek neuronokkal töltődnek be, és a nevük főként az ilyen típusú sejtek megjelenésére fókuszál.

Ez azt jelenti, hogy a lényegre utaló neuronok sötétek, a szürke anyag neuronjai szürkeabbak, a fehér anyag neuronjai pedig a színt jellemzik.

A szín azonban nem az egyetlen olyan elem, amely megkülönbözteti az anyagot a másiktól. Ebben az értelemben a legfontosabb elemek, amelyek az egyes anyagtípusok katalizálását motiválják, a neuronok elhelyezkedése, anatómiája és funkciói..

Szürke anyag

A szürke anyag az agykéregben és a gerincvelő közepén helyezkedik el (olyan régiók, ahol sem fehér, sem fekete anyag nincs jelen). Főként neuronális sómából és myelinnel nem rendelkező dendritekből áll.

Motonoeuronákat, vegetatív protoneuronokat, cordonális neuronokat, golgi I típusú neuronokat és gerinc ganglionot tartalmaz. Mivel nem tartalmaz mielint, nem képes gyorsan idegimpulzusokat közvetíteni és funkciói elsősorban az érveléssel kapcsolatos kognitív folyamatokban rejlenek..

Fehér anyag

A fehér anyagnak a szürke anyaggal ellentétes helye van. Az encephalon belsejében található (míg a szürke anyag kívül és a kéregben található) és a gerincvelőben kívül helyezkedik el (míg a szürke anyag a központban van).

A fehér anyagot az is jellemzi, hogy myelinizált idegszálakból áll, amelyek több axont tartalmaznak (de nem a somas és a neuronális testek)..

Funkciói tekintetében a fehér anyag aktívan befolyásolja az agy tanulását és működését. Elosztja az akciópotenciálokat, és az agyi régiók közötti kommunikáció reléje és koordinátora.

Fekete anyag

Végül, a materia nigra a mesencephalonban található, főként a bazális ganglionokat magában foglaló régiókban. A neuronok axonjait, dendritjeit és sóját tartalmazza, és fő funkciói a mozgáshoz és orientációhoz kapcsolódnak.

A nigra típusai

A lényeg a fehér anyagtól és a szürke anyagtól eltér a megjelenésétől, helyétől, szerkezetétől és funkciójától. A fekete anyagon belül azonban két konkrét régiót is megkülönböztethet.

Ez a megkülönböztetés főként a neuronok típusaira reagál, amelybe a materiális nigra tartozik. Egyes régiókban egy bizonyos típusú sejt dominál, míg másokban különböző idegsejtek vannak..

Hasonlóképpen, a materia nigra két régiója különböző funkciókkal, valamint különböző típusú patológiákkal társul.

A materia nigra két része a kompakt rész és a retikulált rész. A kompakt rész magában foglalja a szomszédos dopaminerg csoportokat, és a retikulált rész a materiális nigra oldalsó részét is érinti..

Kompakt fekete anyag

Az anyagi nigra kompakt részét a neuromelanin pigmenten keresztül festett fekete neuronok jellemzik. Ez a pigment az életkorral együtt nő, így a régió idegsejtjei sötétebbek az évek folyamán.

A fekete anyagnak ez a része osztható a ventrális padló és a hátsó padló között. A kompakt rész neuronjai gátló jeleket kapnak a materia nigra retikulált részének neuronjainak axonjából..

A régió dopaminerg sejtjei a bazális ganglionrendszer egyéb struktúráit, például a mediális pallidumot, a materia nigra retikuláris részét és a subthalamicus magot is beervezik..

Tevékenysége főként a tanulási folyamatokhoz kapcsolódik. Ennek a régiónak a működése azonban bonyolult és jelenleg kevéssé tanulmányozott.

Egyes tanulmányok arra utalnak, hogy a kompakt fekete anyag pigmentált neuronjainak degenerációja a Parkinson-kór fő jele, ezért azt javasoljuk, hogy ez a régió részt vegyen a patológia kialakulásában..

Az elektrofiziológiai vizsgálatok tekintetében számos szerző rámutat arra, hogy a régió neuronjait az első pozitív fázissal rendelkező háromfázisú hullámformájú cselekvési potenciálok bemutatása jellemzi, átlagos időtartama pedig több mint 2,5 milliszekundum..

Rácsos fekete anyag

A fekete anyag térhálósodása eltér a kompakt fekete anyagtól a neuronok sűrűségével, ami sokkal kisebb. Valójában egy kissé diffúz régió és a neuronok dendritjei előnyösen merőlegesek a flutált afferensekre..

A GABAerg neuronok heterogén populációja, többnyire nagy és közepes méretű vetületi neuronok, valamint kis, csillag alakú interneuronok alkotják..

A retikuláris fekete anyag alacsony idegsűrűsége anatómiailag nagyon hasonlít a sápadt léggömb és az entopeduncularis maghoz. Tény, hogy citológiai, kapcsolati, neurokémiai és fiziológiai szempontból a retikuláris fekete anyag ezen agyi struktúrák kiterjesztésének tekinthető..

A közepes neuronok változó formájú neuronális testtel rendelkeznek. Ez lehet háromszög, fusiform, ovoid vagy sokszög, általában 3 és 5 primer dendritet tartalmaz, amelyek a neuronális testből származnak..

A retikuláris fekete anyag fő dendritjeit az orsó-neuronok pólusai képezik, és a testtől rövid távolságra osztják egymást. A tercier dendritek általában nagy távolságban jelennek meg a terminál dendritek közelében.

A neuronok axonjai millennizáltak, és a sejt testéből vagy elsődleges dendritjeiből származnak. Legtöbbjük a fekete retikuláris anyagba vagy a kompakt fekete anyagba kerül.

Ami a funkcióit illeti, úgy tűnik, hogy a retikulált fekete anyag az orientáció és az oculomination folyamataihoz kapcsolódik. Hasonlóképpen, ez az agyi szerkezet kapcsolódik a Parkinson-kórhoz és az epilepsziához.

funkciók

A mai nigra funkciói természetesen ellentmondásosak. Ezeknek az agyi régióknak a tevékenységeit, vagy az általuk elvégzett konkrét funkciókat még nem vizsgálták meg alaposan..

A tevékenységeiről kapott adatok azonban arra utalnak, hogy az érdemi nigra négy fő folyamatba vehető részt: tanulás, motortervezés, szemmozgás és a jutalom keresése..

tanulás

A tanulás és a materia nigra közötti összefüggés az összefüggés, hogy ez a szerkezet a Parkinson-kórral van összefüggésben. Napjainkban jól megalapozott, hogy az érdemi nigra neuronjainak változása a degeneratív patológia jele..

Ebben az értelemben a Parkinson-kórban szenvedők sokaságát érintő amnestic változások megindították az anyagi nigra szerepének tanulmányozásának kezdetét..

Pennsylvania-i Egyetem kutatócsoportja kimutatta, hogy az anyagi nigra dopaminerg neuronjainak stimulálása megváltoztathatja a tanulási folyamatot.

A vizsgálatot olyan betegcsoportban végeztük, akik mély stimuláció útján a Parkinson-kór elleni kezelést követték, és a beavatkozás javította a résztvevők asszociatív tanulását..

Jutalom keresés

Ugyanebben a korábbi vizsgálatban azt mutatták ki, hogy a materia nigra dopaminerg neuronjainak stimulálása egyéni érzéseket eredményezett az egyénben.

Ezért azt állítják, hogy ez az agyi szerkezet szorosan összefügghet a jutalom és a függőség keresésével.

Motortervezés

Az anyagi nigra szerepe a motortervezésben az egyik legjobban tanulmányozott és dokumentált funkció.

Számos tanulmány azt mutatja be, hogy az anyagi nigra neuronjai létfontosságú szerepet játszanak a testmozgások kialakulásában, ami széles körben tükröződik a degenerációját okozó parkinsonizmus tüneteiben.

Szemmozgás

Végül azt is kimutatták, hogy az érdemi nigra neuronjai beavatkoznak a szemmozgások folyamatába. Úgy tűnik, hogy ezt a funkciót főként a térhálósított fekete anyag végzi. 

referenciák

1. Beckestead, R. M .; Domesick, V. B. és Nauta, W. H. H. (1979) A patkány anyagi nigra és ventrális tegmentális területeinek szoros kapcsolatai. Brain Res. 175, 191-217.
2. Castellano, M. A. és Rodríguez, M. (1991) nigrostriatális dopaminerg sejtaktivitást kontrollálnak a kontralaterális agyi oldal lényege: elektrofiziológiai bizonyíték. 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). "Bizonyíték az érdemi nigra pars compacta számára, mint a hippokampális memóriarendszertől független memóriarendszer alapvető összetevője". 79 (3): 236-42. 
4. LONG, M. R. CRUTCHER, M. D. és GEORGOPOULOS, A. P. (1983) A mozgó majom mozgásának és az egysejtes kisülésnek a materiális nigra-n belüli viszonya. J. Neurosc. 3, 1599-1606.
5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). "A majom materiális nigra pars reticulata vizuális és okulomotoros funkciói. III. A memóriafüggő vizuális és szentséges válaszok. Journal of Neurophysiology. 49 (5): 1268-84. 
6. Hodge, Gordon K .; Butcher, Larry L. (1980). "Az anyagi nigra Pars kompaktja modulálja a motoros aktivitást, de nem vesz részt az élelmiszer és a víz bevitelének fontos szabályozásában." Naunyn-Schmiedeberg farmakológiai archívuma. 313 (1): 51-67.