Czarna substancja: co to jest, funkcje i powiązane zaburzenia
Choroba Parkinsona i inne zaburzenia mózgu związane są ze zmianami w transmisji dopaminy, od której zależy region mózgu, który znamy jako istota czarna .
Ale czym właściwie jest substancja czarna? W tym artykule omówimy funkcje tej struktury mózgu, jej anatomiczne cechy i choroby, w które jest ona zaangażowana.
- Powiązany artykuł: "Części ludzkiego mózgu (i funkcje)"
Co to jest substantia nigra?
Czarna substancja część zwojów podstawy , system mózgowy złożony z neoestriatu, bladego globu i jądra podwzgórza, a także istoty czarnej.
Znajduje się w części mózgu zwanej "mesencephalon". Ten region jest uważany za część pnia mózgu i jest związany z ruchem, świadomością, czujnością, wzrokiem i słyszeniem.
W ludzkim mózgu znajduje się czarna substancja po obu stronach linii środkowej. Oznacza to, że w każdej półkuli mózgu znajduje się czarna substancja.
Neuromelanin, pigment neuronów dopaminergicznych (obfity w tym regionie), nadaje swojej czarnej substancji nazwę, ponieważ nadaje jej charakterystyczny ciemny odcień.
- Powiązany artykuł: "Zwoje podstawne: anatomia i funkcje"
Kompaktowa część i część siatkowa
Substancja czarna jest podzielona na Dwie sekcje: część kompaktowa i część siatkowa , Każdy z nich ma swoje własne funkcje i łączy mesencephalon z różnymi regionami układu nerwowego.
Kompaktowa część przekazuje sygnały do reszty zwojów podstawy. Projektuje neurony dopaminergiczne z neo-ekstrastriatem, dlatego odgrywa zasadniczą rolę w inicjowaniu i regulacji drobnych zdolności motorycznych.
Część siatkowa przesyła eferencje ze zwojów podstawy do innych obszarów mózgu, takich jak wzgórze, kluczowe jądro do wymiany informacji między strukturami podkorowymi a korą mózgową.
Ta sekcja jest blisko spokrewniona z bladą kulą ziemską a ich neurony wykorzystują neurotransmiter GABA, który ma działanie hamujące w układzie nerwowym, w tym w aktywności dopaminergicznej zwartej istoty czarnej.
Kompaktowa część jest ciemniejsza niż część siatkowa, ponieważ, jak powiedzieliśmy, neuromelanina znajduje się w neuronach dopaminergicznych, więcej w zwartej niż w części siatkowej.
Jakie są jego funkcje?
Większość funkcji, w których uczestniczy substancja czarna, ma związek z jej zwartą częścią i dopaminą. Jednak część siatkowa wpływa również na inne procesy, w szczególności na hamowanie neuronów (poprzez GABA) i ruchy gałek ocznych.
1. Nagroda
Dopamina, która ma bardzo zauważalną obecność w zwartej części istoty czarnej, jest wydzielana przez organizm, gdy otrzymujemy nagrodę i wywołuje przyjemne doznania , aby pomóc nam przewidzieć, które zachowania spowodują wzmocnienie.
W ten sposób dzięki czarnej substancji dokonuje się integracja bodźców i reakcji, dzięki czemu pewne dane z zewnątrz sprawiają, że bardziej możliwe jest powtórzenie pewnego schematu zachowania.
Efekty dopaminy i systemu mózgowego nagrody częściowo wyjaśniają motywację do poszukiwania posiłków, przyjemności seksualnej lub rozwoju nałogów. Innymi słowy, wpływa to zarówno na adaptacyjne wykorzystanie uczenia się, jak i jego degenerację z powodu nałogów.
2. Dobra umiejętność motoryczna
Neurony zwartej części istoty czarnej regulują działanie neo-ekstrasyndromu, bezpośrednio zaangażowany w realizację ruchów , W ten sposób jądra podstawne jako całość wpływają na ogólne zdolności motoryczne, podczas gdy istota czarna jest bardziej konkretnie związana z kontrolowaniem i inicjowaniem drobnych ruchów.
Nigrostriatalny przewód, utworzony przez neurony, których soma znajduje się w istocie czarnej, zależy od dopaminy. Uszkodzenia tej drogi dopaminergicznej są przyczyną choroby Parkinsona.
3. Uczenie się
Kompaktowa część istoty czarnej odgrywa kluczową rolę w poznawaniu reakcji mózgu na bodźce. Ten region mózgu jest szczególnie ważne w nauce przestrzennej.
Ułatwiająca funkcja uczenia się istoty czarnej jest również związana z dopaminą i jej efektami wzmacniającymi; w szczególności neurony dopaminergiczne wydają się strzelać bardziej w obliczu nowych lub zaskakujących bodźców.
4. Tymczasowe przetwarzanie
Wykazano, że uszkodzenia w zwartej części istoty czarnej powodują deficyty w percepcji czasu , szczególnie w wykrywaniu odstępów między bodźcami.W ten sposób powstaje pojęcie rozkładu czasowego, w którym zachodzą zarówno bodźce, jak i podejmowane działania.
5. Ruchy oczu
Połączenia siatkowatej części istoty czarnej z wzgórzem są zaangażowane w kontrolę sakadowe ruchy oczu , niezbędne do przetwarzania wizualnego. Przyczyniają się również do stabilizacji spojrzenia, niezależnie od zmian położenia głowy lub twarzy.
6. Regulacja snu
Badania na szczurach sugerują, że neurony dopaminergiczne zwartej części istoty czarnej są podstawą regulacji cyklu snu i czuwania. Jego rola jest szczególnie ważna w snu REM lub MOR (szybkie ruchy gałek ocznych).
Ta funkcja może wyjaśnić problemy ze snem, które często występują w chorobie Parkinsona, związane ze zmianami w istocie czarnej.
Powiązane zaburzenia
Choroba Parkinsona jest spowodowana degeneracją neuronów dopaminergicznych zwartej części istoty czarnej. W rzeczywistości przebarwienie istoty czarnej występującej w tym zaburzeniu jest to spowodowane zmniejszeniem gęstości tego typu neuronów, które zawierają neuromelaninę.
Wiele charakterystycznych objawów choroby Parkinsona wiąże się z deficytem funkcji istoty czarnej: drżeniem spoczynku, powolnością ruchów, sztywnością, niskim samopoczuciem, zaburzeniami snu itp.
Nieprawidłowa aktywacja neuronów istoty czarnej była związana zarówno z objawami choroby Parkinsona, jak i z występowaniem napadów padaczkowych.
Dopamina i substancja czarna są również zaangażowani w schizofrenię , W tym zaburzeniu zmieniają się szlaki dopaminergiczne, a poziomy dopaminy są zazwyczaj bardzo wysokie. Podobnie, schizofrenia powoduje zmiany strukturalne w istocie czarnej.
- Możesz być zainteresowany: "6 typów schizofrenii i związane z nimi cechy"
Bibliografia:
- Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Leger, J. F., Heck, D. & Lücking, C. H. (2003). Jednowymiarowa analiza neuronów istoty czarnej i reticulaty istoty naturalnej u szczurów swobodnie zachowujących się z genetyczną padaczką nieobecności. Padaczka, 44 (12), 1513-20.
- Lima, M.M. S., Andersen, M.L., Reksidler, A.B., Vital, M.A. B.F. i Tufik S. (2007). Rola istotistej nigra pars compact w regulacji wzorców snu u szczurów. Public Library of Science, 2 (6), e513.
- Matell, M. S. i Heck, W. H. (2000). Neuropsychologiczne mechanizmy interwałów czasowych. BioEssays, 22 (1), 94-103.
