Функції та структура речовин білого мозку (з зображеннями)

The біла речовина це частина нервової системи, яка налаштована головним чином аксонами нейронів. Тобто з боку нейронів, відповідальних за передачу інформації, обробленої ядром клітини, до інших нейронів.

Речовина або біла речовина є частиною спинного мозку і складається з великої кількості нервових волокон. З цієї причини цей тип речовини спостерігається переважно у внутрішніх областях мозку.

Сіра речовина зазвичай спостерігається в областях, прилеглих до білої речовини. Назва білої речовини пояснюється тим, що ця частина нервової системи має велику частку миелинизированних волокон і надає білуватий колір.

Основною функцією білої речовини є об'єднання медулярних сегментів один з одним, а спинний мозок з енцефалоном.

Характеристика білої речовини

Біла речовина являє собою білувату тканину, яка є частиною центральної нервової системи.

Вона розташована головним чином у спинному мозку і утворена розширеннями нейронів, які несуть електричні сигнали до синаптичних областей і гліальними клітинами..

Таким чином, біла речовина характеризується головним чином областю мозку, яка не містить ядер нейронів.

Роль білої речовини полягає в забезпеченні гарної циркуляції інформації в нервовій системі і підключенні різних областей мозку.

З цієї причини біла речовина характеризується як містить велику кількість мієліну. Мієлін є речовиною, яка виводить аксони більшості нейронів і надає білий вигляд.

Аналогічно, мієлін має основну функцію прискорення передачі інформації. Прискорення передачі здійснюється, оскільки мієлін дозволяє, що інформація не повинна проходити пряму і безперервну форму через аксон, але вона може рухатися через невеликі стрибки між мієліновими оболонками..

Цей тип комунікації мозку називається соляним, і оскільки біла речовина є областю головного мозку, що має найбільшу кількість мієліну, то передача інформації цієї структури характеризується швидкою швидкістю..

Однією з патологій, найбільш пов'язаних з функціонуванням і структурою білої речовини, є розсіяний склероз. Хоча ця область мозку пов'язана з багатьма іншими станами і патологіями.

Основна функція

Основна функція білої речовини полягає в правильній передачі інформації мозку. Насправді, нещодавно дослідники з Університету Південної Кароліни придумали термін біла речовина "ліси".

Цей термін відноситься до важливості передачі інформації, зробленої білою речовиною. На думку дослідників, мережа сполук білої речовини визначає інформаційну архітектуру, що підтримує функцію мозку.

На думку вченого Ван Хорна, хоча всі зв'язки в мозку мають велике значення, існують особливі зв'язки, які особливо актуальні.

У цьому сенсі біла речовина, здається, має велике значення в комунікації мозку. Ушкодження або стани в даній області можуть впливати на функціонування декількох структур мозку і включати різні фізичні та неврологічні розлади.

Біла речовина має велике залучення, коли дозволяє людині переносити електрохімічні імпульси, що випускаються мозком, на іншу частину тіла.

Таким чином, можна визначити, що біла речовина відповідає за координацію зв'язку між різними системами людського організму. Цей факт передбачає як функціонування регіонів, так і зовні мозку.

Саме з цієї причини в білій речовині переважають аксони нейронів, оскільки ця частина здатна передавати інформацію іншому нейрону..

Біла речовина діє як міст зв'язку між різними областями мозку, що містять клітини нейронів. Ці області мозку є, по суті, нейрональними магістралями, зонами зв'язку і передачі інформації між областями мозку.

Інші функції

Історично було зрозуміло, що головною і єдиною функцією білої речовини є передача інформації з однієї області мозку в іншу. Таким чином, біла речовина трактувалася як пасивна структура, яка обмежувала себе перенесенням нейронних порядків.

Проте останні дослідження показали, що це не зовсім так. Хоча основна функція білої речовини продовжує залишатися у передачі інформації, було продемонстровано, що вона може брати участь у виконанні інших заходів.

Біла речовина тісно пов'язана з когнітивними та емоційними процесами, і сьогодні погоджено, що це важливий елемент у виконанні таких дій.

Участь білої речовини в розвитку емоційно-пізнавальних процесів полягає в швидкості зв'язку, яку це надає мозку.

Швидка передача інформації, що здійснюється білою речовиною, дозволяє побудувати нейронні мережі, які можуть керувати великою різноманітністю когнітивних процесів..

Зокрема, нейронні мережі, що генеруються білою речовиною, здаються тісно пов'язаними між собою у процесі запам'ятовування та навчання. Також вони беруть участь у управлінні пізнавальними ресурсами та виконавчими функціями.

Таким чином, сьогодні трактується, що біла речовина є дуже важливим елементом мозку, що сильно впливає на розвиток і використання інтелектуальних можливостей людей.

Структура

Біла речовина розташоване головним чином у спинному мозку і складається з великої кількості нервових волокон, відомих як нейроглии.

Якщо в білому речовині виконано поперечний переріз, то спостерігається, що він покритий шаром сірої речовини.

Хоча вона характеризується як речовина з високим вмістом мієлінованих волокон, які проходять подовжньо, біла речовина також містить певну кількість немиелинизированних волокон, тобто волокон без мієліну.

Конструктивно нервові волокна, що утворюють білу речовину, характеризуються приєднанням сегментів спинного мозку разом, а також спинного мозку з ділянками головного мозку..

1- Види волокон

Волокна, що містять білу речовину в задньому корені і досягають заднього рога, характеризуються різними морфологіями. Форми цих волокон залежать головним чином від стимулу, який вони передають, і можуть бути розділені на дві великі групи.

Екстероцептивні волокна

Екстероцептивні волокна мають невеликі розміри і мають невеликі порції мієліну. Тобто вони є немиелинизированними волокнами.

Ці волокна, головним чином, відповідають за передачу ектероцептивних аферентів через ділянки спинного мозку і енцефалону.

Пропріоцептивні волокна

Пропріоцептивні волокна більші і товщі, ніж екстероцептивні волокна. Вони характеризуються миелинизированними волокнами.

Волокна заднього кореня безпосередньо або через інтернейрони, сома яких знаходяться в задньому розі, контактують з нейронами переднього рога..

Аксони інтернейронів перетинають передню білу коміссуру і сіру коміссуру, щоб з'єднатися з руховими нейронами з протилежної сторони..

2. Рівні організації

Біла речовина характеризується трьома фундаментальними рівнями організації в спинному мозку.

В основі мозкової речовини лежить сегментарна область білої речовини. Ця область відповідальна за проведення сегментарної рефлекторної діяльності, представленої в рефлекторній дузі.

Пізніше це міжсегментарна область, яка відповідає за зв'язування сегментарних механізмів білої речовини.

Нарешті, в надсегментарной області спинного мозку спінальна діяльність координується через вищі центри мозку.

3- Шнурки білої речовини

Біла речовина складається з трьох різних шнурів. Диференціювання кожного з цих шнурів здійснюється через його розташування в спинному мозку.

 a) Попередній шнур

Передній шнур розташований між серединною вентральною щілиною і вентролатеральними канавками спинного мозку. Він характеризується вмістом рухових шляхів, які контролюють рухи, пов'язані з добровільними рухами.

b) Сторона шнура

Бічний шнур лежить між вентролатеральними канавками і дорсолатеральними канавками. Він містить пучки, пов'язані з добровільними рухами, бічні кортикоспинальні шляхи та пучки, пов'язані з чутливістю.

c) Задній шнур

Нарешті, третій і останній шнур білої речовини розташований між дорсальною середньою борозенкою і дорсолатеральними канавками.

Задній шнур характеризується тим, що підрозділяється на два пучки в шийному і верхньому грудному відділі, завдяки присутності дорсального проміжного паза.

Два пучки, що містять задній шнур, - це грацильний фасцикуляр (в медіальній області) і конусоподібний фасцікуляр (в бічній області). Обидві пучки містять висхідні волокна, що належать до епікритичного тракту, свідома проприоцепція і вібраційна чутливість.

Мозкові шляхи

Біла речовина організовано у вигляді наборів нервових волокон. Ця організація спостерігається як всередині, так і за межами центральної нервової системи.

Тракти головного мозку є, таким чином, набором проекційних нервових волокон, які передають інформацію, оброблену сірою речовиною, в різні області тіла, розташовані поза енцефалоном..

Іншим типом волокон білої речовини є волокна асоціації, які з'єднують різні області мозку одного і того ж півкулі.

Нарешті, третій і останній тип відповідає міжпівкульних спайках, які містять структури різних півкуль головного мозку.

Крім того, крім спинного мозку, мозок характеризується великою кількістю структур, які в основному складаються з білої речовини. Найбільш важливим є мозолисте тіло, міжпівкульна спайка, що з'єднує дві півкулі мозку.

Зміни в білій речовині

Зміни в структурі та функціонуванні білої речовини пов'язані з широким спектром патологій.

Факторами, які найбільше пов'язані з ураженнями білої речовини, є вік і артеріальна гіпертензія. Тобто, як частота, так і вираженість ураження білою речовиною зростають з віком і в популяції гіпертензії.

Однак діапазон можливостей, які можуть виникнути у суб'єктів з ураженнями білою речовиною, дуже різноманітний. Від людей з серйозними ураженнями білої речовини без будь-якого судинного фактора ризику для осіб з численними факторами ризику, такими як важка артеріальна гіпертензія.

У цьому сенсі стверджується, що ураження білою речовиною можуть представляти широкий спектр факторів ризику, які сьогодні недостатньо вивчені і відокремлені..

Незважаючи на це, в даний час існують більш-менш достовірні дані про зв'язок пошкоджень білої речовини і різних патологій. Найважливішими є:

1- Зміни білої речовини та погіршення пізнавальної здатності

На основі наявних даних неможливо встановити чітку взаємозв'язок між наявністю ушкоджень білої речовини та когнітивними порушеннями, оскільки дослідження обмежені.

Однак деякі дослідження показали, що пошкодження білої речовини позитивно корелює зі зміною лобової частки, що впливає на швидкість обробки інформації, вербальну плавність і виконавчі функції..

2- Зміни білої речовини та внутрішньочерепних крововиливів

Багаторазові дослідження показали, що зміни білої речовини набагато частіше виникають у суб'єктів з внутрішньомозковими кровотечами

Ці результати показують, що крововиливи не розташовані тільки в базальних гангліях, а також впливають на дольовий рівень.

3- Зміни білої речовини як продуцентів ішемічного інсульту або судинної смерті

Кілька клінічних випробувань показали, що зміни в білій речовині схильні до ішемічного інсульту.

Зокрема, суб'єкти, які страждають ішемічною аварією і змінами в білій речовині, мають подвійний ризик представити новий інсульт.

Список літератури 

1. Бартрес D, Клементе IC, Junqué C. Зміни у білій речовині та когнітивні показники у старінні. Rev Neurol 2001; 33: 347-53.

2. Blumenfeld, Hal (2010) Нейроанатомія через клінічні випадки (2-е видання). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.

3. Дуглас Філдс, Р. (2008). "Біла речовина має значення". 298 (3): 54-61. 

4. Smith EE, Roseland J, Кнудсен Б.А., Hylek EM, Greenberg SM. Лейкоаріоз пов'язаний з геморрагией, пов'язаною з варфарином, після ішемічного інсульту: дослідження серцево-судинних захворювань. Neurology 2002; 59: 193-7.

5. Соуелл, Елізабет Р.; Peterson, Bradley S.; Томпсон, Пол М.; Ласкаво просимо, Сюзанна Е. Henkenius, Amy L.; Тога, Артур В. (2003). "Відображення коркових змін через тривалість життя людини". Природа Neuroscience. 6 (3): 309-15.

6. Голландська дослідна група TIA Trial Study. Прогнози основних судинних подій у хворих з транзиторним ішемічною атакою або незначним інсультом. Stroke 1993; 24: 527-31.