Svart substansanatomi, funktioner och besläktade sjukdomar

den svart substans det är en heterogen del av mesencephalon, en specifik hjärnans område. Likaså består den av ett viktigt element i det basala ganglia-systemet.

Specifikt, utgör en dorsal del av hjärnan är kännetecknad av att den innehåller neuroner neuromelanin, en specifik hjärn mörkt pigment.

Namnet svart substans hänvisar då till det mycket utseende som neuronerna i specifika regioner i mesencephalon adopterar. Dessa har en mörk färg, mycket lik svart.

Substantia nigra bildas av dopaminerga och gabaerga neuroner och spelar en viktig roll i kontrollen av motoriska aktiviteter.

I denna artikel förklarar vi egenskaperna hos substantia nigra, granskar dess anatomiska egenskaper och funktioner och diskuterar de sjukdomar som är relaterade till detta element i hjärnan. 

Anatomi av substantia nigra

Substantia nigra utgör en region i hjärnan som ligger dorsalt i hjärnbarken och sträcker sig rostrocaudally längs mesencephalon.

De första studierna om detta ämne gjordes av Mingazzini 1888 och Sano 1919. Sedan dess har man dragit slutsatsen att substantia nigra är indelad i två makroskopiska delar..

Den första, känd som den dorsala delen, kännetecknas av att vara en substans som är mycket rik på neuroner med neuromelanin. Färgen på detta pigment gör att cellerna i den regionen ser mörkare ut än normalt.

Den andra delen av substantia nigra är belägen i den mer ventrala regionen, där den mest voluminösa svarta substansstrukturen är belägen. Den presenterar en planad ovoid form och kännetecknas av att den är fattigare i celler.

Slutligen försvarar vissa författare förekomsten av en lateral del av substantia nigra. För närvarande betraktas denna del dock en del av ämnets ventrala del.

Å andra sidan kan de två delarna av svart substans också enkelt differentieras genom den typ av neurotransmittorer som de innefattar. Medan neuronerna i den dorsala delen innehåller höga koncentrationer av dopamin är neuronerna i den ventrala delen rikare i GABA.

Neurons of the Black Substance

Tre huvudtyper av neuroner har beskrivits i nervsystemet. Dessa är huvudsakligen differentierade av storlek och plats.

Den första typen av neuroner är stora celler, finns i den ventrala regionen av substantia nigra och refererar till regionen som kallas retikulär svart substans.

Den andra typen av neuroner är något mindre celler som klassificeras som "medium neuroner". Dessa finns i dorsala regionen i substantia nigra och hänvisa till den kompakta svarta substansen.

Slutligen är den tredje typen av neuroner små celler som finns i de två delarna av svart substans, dorsalt och ventralt. Det vill säga, både den svarta tvärbundna substansen och den kompakta svarta substansen innehåller små neuroner.

Dopaminneuroner är mycket rikliga i den kompakta svarta substansen (dorsala regionen), men de kan lokaliseras av olika regioner i mesencefalonen, inklusive ventralområdet (svart retikulerad substans).

Dopaminneuroner särskiljs genom tekniker och immunhistokemi histofuorescencia och via Nissl-färgning, eftersom denna typ av neuroner besitter höga massorna av Nissl substans.

Dopaminerga neuroner har en median neuronal kropp, som ligger i den kompakta svarta substansen. Presenterar flera huvudsakliga dendritiska processer, vanligtvis mellan 3 och 6 processer som kan bifurcated upp till 4 gånger.

En eller två dendriter av dessa neuroner introduceras i den svarta substantia reticularis. Axonen hos de dopaminerga cellerna härrör från en av de huvudsakliga dendriterna och är inte myelinerad.

De axon säkerheter inte emitterar i substantia nigra, och studier av den laterala hypotalamus och nådde striatala regioner. De andra dendriterna i neuronen grenar sig till den kompakta svarta substansen.

Dessutom har dopaminneuroner en liten del "icke-dopaminerga" neuroner av liten storlek och stjärnformad, vars dendriter inte överskrider kärngränserna.

Svart substans - Grå substans - Vit substans

Bortsett från substantia nigra, har hjärnan en annan typ av liknande ämnen: den vita substansen och den gråa substansen.

Principen för dessa hjärnregioner är densamma. De är cerebrala strukturer fyllda med neuroner och deras namn går huvudsakligen till utseendet på den typen av celler.

Det vill säga neuronerna som hänvisar till substantia nigra är mörka, neuronerna i den gråa substansen har en mer grå kromatisk och de av den vita substansen kännetecknas av den färgen.

Färg är dock inte det enda elementet som skiljer ett ämne från en annan. I den meningen ligger de viktigaste elementen som motiverar katalogiseringen av varje typ av substans i deras neurons placering, anatomi och funktioner.

Grå substans

Den gråa substansen är belägen i hjärnbarken och i mitten av ryggmärgen (områden där varken vit substans eller svart substans är närvarande). Det består huvudsakligen av neuronal soma och dendriter saknar myelin.

Det innehåller motonoeuronor, vegetativa protoneuroner, cordonala nervceller, neuron av golgi typ I och spinalganglion. Eftersom den inte innehåller myelin, kan den inte snabbt överföra nervimpulser och dess funktioner ligger huvudsakligen i kognitiva processer relaterade till resonemang.

Vit substans

Den vita substansen har en plats som är motsatt den hos den gråa substansen. I encephalon ligger den i inredningen (medan gråmaterialet ligger utanför och cortex) och i ryggmärgen ligger det utanför (medan den grå substansen är i mitten).

Den vita substansen kännetecknas också av att den består av myelinerade nervfibrer som innehåller flera axoner (men inte somas och neuronala kroppar).

När det gäller dess funktioner påverkar vitämnen aktivt inlärning och funktion hos hjärnan. Det distribuerar åtgärdspotentialer och fungerar som ett relä och koordinator för kommunikation mellan hjärnans regioner.

Svart substans

Slutligen ligger substantia nigra i mesencephalon, främst i de regioner som omfattar de basala ganglierna. Den innehåller axoner, dendriter och soma av neuroner, och dess huvudfunktioner är relaterade till rörelse och orientering.

Typer av substantia nigra

Substantia nigra skiljer sig från den vita substansen och den gråa substansen genom sitt utseende, läge, struktur och funktion. Men inom den svarta substansen kan du också skilja mellan två specifika regioner.

Denna differentiering svarar huvudsakligen på de typer av neuroner som substantia nigra innehåller. I vissa regioner dominerar en viss typ av celler och i andra är olika neuroner konnoterade..

På samma sätt är de två regionerna i substantia nigra förknippade med olika funktioner, såväl som patologier av olika slag.

De två delarna av substantia nigra är den kompakta delen och den retikulerade delen. Den kompakta delen innefattar intilliggande dopaminerga grupper, och den retikulerade delen avser också den laterala delen av substantia nigra.

Kompakt svart substans

Den kompakta delen av substantia nigra kännetecknas av svarta neuroner, färgade genom neuromelaninpigmentet. Detta pigment ökar med åldern, så neuronerna i denna region blir mörkare med årets gång.

Denna del av den svarta substansen kan delas mellan ventralgolv och dorsalgolvet. Neuronerna i den kompakta delen mottar hämmande signaler från säkerhetsnormerna hos neuronerna i den retikulerade delen av substantia nigra.

De dopaminerga cellerna i denna region innesluter också andra strukturer av det basala ganglia-systemet, såsom medialpallidum, retikulärdelen av substantia nigra och subthalamuskärnan..

Dess verksamhet är huvudsakligen förknippad med lärandeprocesser. Funktionen i denna region är emellertid komplex och är lite undersökt för närvarande.

Vissa studier tyder på att degeneration av pigmenterade nervceller i substantia nigra compacta är huvud tecken på Parkinsons sjukdom, så det noteras att denna region skulle vara involverad i utvecklingen av patologin.

När det gäller de elektrofysiologiska studier, flera Författarna föreslår att neuroner i denna region kännetecknas av aktionspotentialer våg formad fas, med den första positiva fasen, med en genomsnittlig varaktighet av mer än 2,5 millisekunder.

Retikulerad svart substans

Den svarta substansen som är tvärbunden skiljer sig från den kompakta svarta substansen med tätheten av neuroner, vilket är mycket mindre. Faktum är att en något diffus region resulterar och neuronernas dendriter är företrädesvis vinkelräta mot de räfflade avferenterna.

Det utgörs av en heterogen population av GABAergic neuroner, främst projiceringsneuroner av stor och medelstorlek, samt små internuroner med stjärnformad form.

Den retikala svarta substansens låga neurontäthet är anatomiskt mycket lik den hos den bleka ballonen och den entopunktuella kärnan. På grund av sin cytologi, anslutningar, neurokemi och fysiologi kan den retikala svarta substansen betraktas som en förlängning av dessa hjärnstrukturer..

Medelneuronerna har en neuronal kropp av variabel form. Det kan vara triangulärt, fusiform, ovoid eller polygonalt, vanligtvis innehållande mellan 3 och 5 primordialendriter som härrör från nervkroppen.

De huvudsakliga dendriterna av den retikulära svarta substansen bildas vid polerna hos spindelneuronerna, som skiljer sig dikotomt på kort avstånd från kroppen. De tertiära dendriterna brukar uppträda på ett stort avstånd, nära de terminala dendriterna.

Axonernas axoner är millennized och har sitt ursprung i kroppen eller primära dendriter av cellen. De flesta hamnar i den svarta retikulära substansen eller i den kompakta svarta substansen.

Med avseende på dess funktioner verkar den retikulerade svarta substansen vara associerad med orienteringsprocesser och oculominering. På samma sätt har denna hjärnstruktur kopplats till Parkinsons sjukdom och epilepsi.

funktioner

Funktionerna för substantia nigra idag är verkligen kontroversiella. Aktiviteterna i dessa hjärnregioner, eller vilka specifika funktioner de utför, har ännu inte granskats djupt..

De uppgifter som erhållits om dess aktivitet tyder dock på att substantia nigra kunde vara inblandat i fyra huvudprocesser: lärande, motorplanering, ögonrörelse och sökandet efter belöning..

lärande

Sambandet mellan lärande och substantia nigra är relaterat till förhållandet som denna struktur har med Parkinsons sjukdom. Nuförtiden är det väletablerat att förändringar i neuronerna hos substantia nigra utgör ett tecken på degenerativ patologi.

I den meningen har de amnestiska förändringarna som många ämnen med Parkinsons orsakat början av studien av substantia nigras roll vid inlärning.

Specifikt visade ett team forskare från University of Pennsylvania att stimuleringen av dopaminerga neuroner hos substantia nigra kan förändra inlärningsprocessen.

Studien genomfördes i en grupp av personer som följde en behandling mot Parkinsons sjukdom genom djup stimulation, vilket innebar att interventionen förbättrade deltagarnas associativa lärande.

Belöningssökning

I samma tidigare undersökning demonstrerades hur stimuleringen av de dopaminerga neuronerna hos substantia nigra gav glada känslor hos individer.

Av denna anledning hävdas att denna hjärnstruktur kunde vara nära besläktad med både sökandet efter belöning och missbruk.

Motorplanering

Rollen av substantia nigra i motorplanering är en av de mest väl studerade och dokumenterade funktionerna.

Många studier visar hur neuronerna i substantia nigra spelar en viktig roll i utvecklingen av kroppsrörelser, ett faktum som ofta återspeglas i de parkinsoniska symptomen som orsakar dess degeneration.

Ögonrörelse

Slutligen har det också visats hur neuronerna i substantia nigra ingriper i processerna för ögonrörelser. Denna funktion verkar huvudsakligen utförs av den tvärbundna svarta substansen. 

referenser

1. Beckestead, R. M .; Domesick, V. B. och Nauta, W. J. H. (1979) Efferent anslutningar av substantia nigra och ventral tegmental area i råttan. Brain Res. 175: 191-217.
2. Castellano, M.A. och Rodríguez, M. (1991) nigrostriatal dopaminergisk cellaktivitet är under kontroll av substantia nigra av den kontralaterala hjärnsidan: elektrofysiologiska 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 för substantia nigra pars compacta som en väsentlig del av ett minnessystem oberoende av det hippocampala minnessystemet". Neurobiologi för lärande och minne. 79 (3): 236-42. 
4. Från LONG, M.R .; CRUTCHER, M. D. och GEORGOPOULOS, A. P. (1983) Förhållandet mellan rörelse och enkelcellsurladdning i substantia nigra av substantia nigra hos den uppförande apan. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). "Visuella och oculomotoriska funktioner av apa substantia nigra pars reticulata. III. Minnes-kontingent visuella och saccade svar ". Journal of Neurophysiology. 49 (5): 1268-84. 
6. Hodge, Gordon K .; Slaktare, Larry L. (1980). "Pars kompakt av substantia nigra modulerar motoraktivitet men är inte inblandad i viktigt att reglera mat och vattenintag". Naunyn-Schmiedebergs arkiv av farmakologi. 313 (1): 51-67.