Anatomie černé látky, funkce a související nemoci

černá látka jedná se o heterogenní část mesencefalonu, specifickou oblast mozku. Podobně se skládá z důležitého prvku systému bazálních ganglií.

Konkrétně představuje dorzální část mozku, která je charakterizována neurony, které obsahují neuromelanin, specifický tmavý pigment mozku.

Jméno černá látka, pak, se odkazuje na velmi vzhled že neurons specifických oblastí mesencephalon adoptují. Mají tmavou barvu, velmi podobnou černé.

Substantia nigra je tvořena dopaminergními a GABAergními neurony a hraje důležitou roli při kontrole pohybových aktivit.

V tomto článku vysvětlíme charakteristiky substantia nigra, přezkoumáme jeho anatomické vlastnosti a funkce a budeme diskutovat o nemocech, které se vztahují k tomuto prvku mozku. 

Anatomie substantia nigra

Substantia nigra představuje oblast mozku, která je umístěna dorsálně k mozkovým stopkám a rozšiřuje rostrocaudálně podél mesencephalon.

První studie o této konkrétní látce byly vyrobeny Mingazzini v roce 1888 a Sano v roce 1919. Od té doby se dospělo k závěru, že substantia nigra je rozdělena do dvou makroskopických částí..

První z nich, známá jako dorzální část, se vyznačuje tím, že je látkou velmi bohatou na neurony s neuromelaninem. Barva tohoto pigmentu činí buňky v této oblasti tmavší než obvykle.

Další část substantia nigra se nachází ve více ventrální oblasti, kde se nachází nejvíce objemná struktura černé látky. Představuje zploštělý oválný tvar a je charakterizován tím, že je v buňkách horší.

Konečně někteří autoři obhajují existenci laterální části substantia nigra. V současné době je však tato část považována za část ventrální části látky.

Na druhé straně, dvě části černé látky mohou být také snadno diferencovány prostřednictvím typu neurotransmiterů, které zahrnují. Zatímco neurony dorzální části obsahují vysoké koncentrace dopaminu, neurony ventrální části jsou v GABA bohatší..

Neurony černé látky

V nervovém systému byly popsány tři hlavní typy neuronů. Ty jsou hlavně rozlišeny svou velikostí a umístěním.

Prvním typem neuronů jsou velké buňky, které se nacházejí ve ventrální oblasti substantia nigra a vztahují se k oblasti známé jako retikulární černá látka..

Druhým typem neuronů jsou poněkud menší buňky, které jsou klasifikovány jako "střední neurony". Ty se nacházejí v hřbetní oblasti substantia nigra a odkazují na kompaktní černou látku.

Konečně, třetím typem neuronů jsou malé buňky, které se nacházejí ve dvou porcích černé látky, dorzální a ventrální. To znamená, že černá síťovaná látka i kompaktní černá látka obsahují malé neurony.

Dopaminové neurony jsou velmi hojné v kompaktní černé látce (dorzální oblasti), nicméně mohou být umístěny v různých oblastech mesencefalonu, včetně ventrální oblasti (černá síťovaná látka)..

Dopaminové neurony se odlišují histofuorescencí a imunhistochemickými technikami, stejně jako barvením Nissl, protože tento typ neuronů má vysokou hmotnost látky Nissl..

Dopaminergní neurony mají střední neuronální tělo, které se nachází v kompaktní černé látce. Představuje několik hlavních dendritických procesů, obvykle mezi 3 a 6 procesy, které lze rozdělit až čtyřikrát.

Jeden nebo dva dendrity těchto neuronů jsou zavedeny do černé substantia reticularis. Axon dopaminergních buněk pochází z jednoho z hlavních dendritů a není myelinizovaný.

Axon nevyzařuje kolaterály uvnitř substantia nigra, a kursy přes postranní hypotalamus, dokud nedosáhne pruhovaných oblastí. Ostatní dendrity neuronu se rozpadají na kompaktní černou látku.

Kromě toho mají dopaminové neurony malou část „non-dopaminergních“ neuronů malé velikosti a tvaru hvězdy, jejichž dendrity nepřesahují jaderné limity..

Černá látka - Šedá látka - Bílá látka

Kromě substantia nigra má mozek jiný typ podobných látek: bílá látka a šedá hmota.

Princip těchto oblastí mozku je stejný. Jedná se o mozkové struktury plné neuronů a jejich jméno se týká především vzhledu tohoto typu buněk.

To znamená, že neurony odkazující na substantia nigra jsou tmavé, neurony šedé hmoty mají šedivější chromatickou barvu a barvy bílé hmoty se vyznačují touto barvou..

Barva však není jediným prvkem, který odlišuje jednu látku od druhé. V tomto smyslu nejdůležitější prvky, které motivují katalogizaci každého typu látky, leží v místě, anatomii a funkcích jejich neuronů..

Šedá látka

Šedá hmota se nachází v mozkové kůře a ve středu míchy (oblasti, kde není přítomna ani bílá látka ani černá látka). Skládá se především z neuronální somy a dendritů postrádajících myelin.

Obsahuje motonoeuronas, vegetativní protoneurony, kordonální neurony, neurony golgi typu I a spinální ganglion. Jelikož neobsahuje myelin, není schopen rychle přenášet nervové impulsy a jeho funkce spočívají především v kognitivních procesech souvisejících s uvažováním.

Bílá látka

Bílá látka má opačné místo než šedá hmota. V encefalonu se nachází v interiéru (zatímco šedá hmota je umístěna vně a kortexu) a v míše je umístěna vně (zatímco šedá látka je uprostřed).

Bílá látka je také charakterizována tím, že je složena z myelinovaných nervových vláken, která obsahují více axonů (ale ne somas a neuronální těla).

Pokud jde o jeho funkce, bílá hmota aktivně ovlivňuje učení a fungování mozku. Distribuuje akční potenciál a působí jako relé a koordinátor komunikace mezi oblastmi mozku.

Černá látka

Konečně, substantia nigra je lokalizován v mesencephalon, hlavně v oblastech, které zahrnují bazální ganglia. Obsahuje axony, dendrity a somu neuronů a jeho hlavní funkce se týkají pohybu a orientace.

Druhy substantia nigra

Substantia nigra se liší od bílé látky a šedé hmoty svým vzhledem, umístěním, strukturou a funkcí. V rámci černé látky však můžete rozlišovat také dvě specifické oblasti.

Tato diferenciace reaguje především na typy neuronů, které substantia nigra zahrnuje. V některých regionech převažuje určitý typ buněk a v jiných jsou kontextovány různé neurony..

Podobně, obě oblasti substantia nigra jsou spojeny s různými funkcemi, stejně jako patologií různých druhů.

Dvě části substantia nigra jsou kompaktní část a retikulovaná část. Kompaktní část zahrnuje sousední dopaminergní skupiny a retikulovaná část se týká také postranní části substantia nigra.

Kompaktní černá látka

Kompaktní část substantia nigra je charakterizována černými neurony, barvenými přes neuromelaninový pigment. Tento pigment se zvyšuje s věkem, takže neurony této oblasti se stávají tmavšími v průběhu let.

Tato část černé látky může být rozdělena mezi ventrální podlahu a hřbetní podlahu. Neurony kompaktní části dostávají inhibiční signály z kolaterálních axonů neuronů retikulované části substantia nigra.

Dopaminergní buňky této oblasti také inervují jiné struktury bazálního systému ganglia, jako je mediální pallidum, retikulární část substantia nigra a subthalamické jádro..

Její činnost souvisí především s procesem učení. Provoz této oblasti je však složitý a v současné době je málo studován.

Některé studie naznačují, že degenerace pigmentovaných neuronů kompaktní černé látky představuje hlavní znak Parkinsonovy nemoci, takže se navrhuje, aby se tato oblast podílela na vývoji patologie..

Co se týče elektrofyziologických studií, někteří autoři poukazují na to, že neurony této oblasti jsou charakterizovány prezentací akčních potenciálů s třífázovým průběhem, s první pozitivní fází as průměrnou dobou trvání delší než 2,5 milisekund..

Reticulated black substance

Sesítěná černá látka se liší od kompaktní černé látky hustotou neuronů, která je mnohem menší. Výsledkem je poněkud difúzní oblast a dendrity neuronů jsou s výhodou kolmé k drážkovaným afterentům..

Je tvořena heterogenní populací GABAergních neuronů, většinou projekčních neuronů velké a střední velikosti, stejně jako malých interneuronů s hvězdným tvarem..

Nízká neuronová hustota retikulární černé látky je anatomicky velmi podobná hustotě bledého balónu a jádra entopedunkula. Vzhledem ke své cytologii, souvislostem, neurochemii a fyziologii lze retikulární černou látku považovat za rozšíření těchto mozkových struktur..

Střední neurony mají neuronální tělo variabilní formy. Může být trojúhelníkový, fusiformní, oválný nebo polygonální, obvykle obsahující 3 až 5 primordiálních dendritů, které vznikají v neuronálním těle.

Hlavní dendrity retikulární černé látky jsou tvořeny na pólech neuronů vřetena, které se dělí dichotomně na krátkou vzdálenost od těla. Terciární dendrity se obvykle objevují ve velké vzdálenosti, poblíž koncových dendritů.

Axony neuronů jsou millennizovány a vznikají v těle nebo primárních dendritech buňky. Většina z nich končí v černé retikulární látce nebo v kompaktní černé látce.

S ohledem na jeho funkce se zdá, že retikulovaná černá látka je spojena s procesy orientace a okulominace. Podobně tato mozková struktura byla spojena s Parkinsonovou nemocí a epilepsií.

Funkce

Funkce substantia nigra jsou dnes kontroverzní. Činnosti těchto oblastí mozku, nebo jaké konkrétní funkce vykonávají, nebyly dosud podrobně prozkoumány..

Údaje získané o jeho činnosti však naznačují, že substantia nigra by mohla být zapojena do čtyř hlavních procesů: učení, motorické plánování, pohyb očí a hledání odměny..

Učení

Vztah mezi učením a substantia nigra souvisí se vztahem, který má tato struktura s Parkinsonovou nemocí. V současné době je dobře známo, že změny neuronů substantia nigra představují znak degenerativní patologie.

V tomto smyslu amnestické změny, které mnoho subjektů s Parkinsonovou chorobou způsobilo začátek studie role substantia nigra ve vzdělávání.

Konkrétně tým výzkumníků z University of Pennsylvania ukázal, že stimulace dopaminergních neuronů substantia nigra může změnit proces učení.

Studie byla prováděna ve skupině subjektů, které následovaly léčbu proti Parkinsonově chorobě prostřednictvím hluboké stimulace, což je způsobeno tím, že intervence zlepšila asociativní učení účastníků..

Vyhledávání odměn

Ve stejném předchozím výzkumu bylo demonstrováno, jak stimulace dopaminergních neuronů substantia nigra poskytovala uspokojivé pocity u jednotlivců..

Z tohoto důvodu se tvrdí, že tato struktura mozku by mohla být úzce spojena s hledáním odměny a závislosti.

Plánování motorů

Úloha substantia nigra v motorickém plánování je jednou z nejvíce studovaných a dokumentovaných funkcí.

Mnoho studií ukazuje, jak neurony substantia nigra hrají zásadní roli ve vývoji pohybů těla, což je skutečnost, která se široce odráží v symptomech parkinsonismu, které způsobují jeho degeneraci..

Pohyb očí

Nakonec bylo také ukázáno, jak neurony substantia nigra zasahují do procesů pohybů očí. Tato funkce se zdá být převážně prováděna zesítěnou černou látkou. 

Odkazy

1. Beckestead, R.M. Domesick, V. B. a Nauta, W. J. H. (1979) Eferentní vazby substantia nigra a ventrální tegmentální oblasti u krysy. Brain Res., 175: 191-217.
2. Castellano, M. A. a Rodríguez, M. (1991) nigrostriatální aktivita dopaminergních buněk je pod kontrolou substantia nigra kontralaterální mozkové strany: elektrofyziologické důkazy. Brain res. Bull. 27: 213-218.
3. Da Cunha, Claudio; Wietzikoski, Samantha; Wietzikoski, Evellyn C; Miyoshi, Edmar; Ferro, Marcelo M; Anselmo-Franci, Janete A; Lomy, Newton S (2003). "Důkaz pro substantia nigra pars compacta jako základní složka paměťového systému nezávislého na hipokampálním paměťovém systému" .Neurobiologie učení a paměti. 79 (3): 236-42. 
4. Z LONG, M.R. CRUTCHER, M. D. a GEORGOPOULOS, A. P. (1983) Vztahy mezi pohybem a výběrem jednotlivých buněk v substantia nigra substantia nigra opícího jedince. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
5. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). "Vizuální a okulomotorické funkce monkey substantia nigra pars reticulata." III. Vizuální a sakádové odezvy v paměti. Žurnál neurofyziologie. 49 (5): 1268-84. 
6. Hodge, Gordon K.; Řezník, Larry L. (1980). "Pars compact of substantia nigra moduluje motorickou aktivitu, ale není zapojen do důležité regulace příjmu potravy a vody." Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 313 (1): 51-67.