БЕЛОЕ ВЕЩЕСТВО МОЗГА: ФУНКЦИИ И СТРУКТУРА (С ИЛЛЮСТРАЦИЯМИ) - НЕЙРОПСИХОЛОГИЯ - 2024

Белое вещество представляет собой часть нервной системы , которая в основном состоит из нейронов аксонов. То есть той частью нейронов, которая отвечает за передачу информации, обрабатываемой ядром клетки, другим нейронам.

Белое вещество или материя является частью спинного мозга и состоит из большого количества нервных волокон. По этой причине этот тип вещества наблюдается в основном в самых сокровенных областях мозга.

Представление белого и серого вещества.

Серое вещество обычно наблюдается в областях, прилегающих к белому веществу. Название «белое вещество» связано с тем, что эта часть нервной системы имеет большую долю миелинизированных волокон и имеет беловатый цвет.

Основная функция белого вещества - объединение спинных сегментов между собой, а спинного мозга с головным мозгом.

Характеристики белого вещества

Белое вещество - это белесая ткань, которая является частью центральной нервной системы. Он расположен в основном в спинном мозге и образован отростками нейронов, передающих электрические сигналы в синаптические области, и глиальными клетками.

Таким образом, белое вещество в основном характеризуется тем, что представляет собой область мозга, не содержащую ядер нейронов.

Роль белого вещества заключается в обеспечении хорошего потока информации в нервной системе и в соединении различных областей мозга.

По этой причине белое вещество характеризуется высоким содержанием миелина. Миелин - это вещество, которое покрывает аксоны большинства нейронов и придает им белый цвет.

Точно так же миелин выполняет главную функцию ускорения передачи информации. Ускорение передачи осуществляется, поскольку миелин позволяет информации не проходить прямым и непрерывным путем через аксон, но может проходить через небольшие скачки между миелиновыми оболочками.

Этот тип мозговой коммуникации называется скачкообразной передачей, и поскольку белое вещество является областью мозга с наибольшим количеством миелина, передача информации от этой структуры характеризуется очень быстрой.

Одной из патологий, наиболее связанных с функционированием и структурой белого вещества, является рассеянный склероз. Хотя с этой областью мозга связано множество других состояний и патологий.

Характеристики

Основная функция белого вещества - правильная передача мозговой информации. Фактически, недавно исследователи из Университета Южной Каролины ввели термин «эшафот» для обозначения белого вещества.

Этот термин относится к важности передачи информации, осуществляемой белым веществом. По словам исследователей, сеть соединений в белом веществе определяет информационную архитектуру, которая поддерживает работу мозга.

По словам ученого Ван Хорна, хотя все связи в мозгу очень важны, есть определенные связи, которые особенно важны.

- Мозговая коммуникация

В этом смысле белое вещество имеет первостепенное значение для коммуникации мозга. Повреждения или состояния в этой области могут влиять на функционирование множества структур мозга и включать в себя широкий спектр физических и неврологических изменений.

Белое вещество играет важную роль в том, чтобы люди могли передавать электрохимические импульсы, излучаемые мозгом, на остальную часть тела.

Таким образом, можно определить, что белое вещество отвечает за координацию связи между различными системами человеческого тела. Этот факт касается как функционирования областей внутри, так и вне мозга.

Именно по этой причине в белом веществе преобладают аксоны нейронов, поскольку это та часть, которая способна передавать информацию другому нейрону.

Белое вещество действует как коммуникационный мост между различными областями мозга, содержащими клетки нейронов. Эти области мозга, по сути, являются нервными магистралями, областями коммуникации и передачи информации между областями мозга.

- Прочие функции

Исторически сложилось так, что основная и единственная функция белого вещества заключалась в передаче информации из одних областей мозга в другие. Таким образом, белое вещество интерпретировалось как пассивная структура, ограниченная передачей нейронных порядков.

Однако более поздние исследования показали, что это не совсем так. Хотя основная функция белого вещества по-прежнему заключается в передаче информации, было показано, что оно может участвовать в выполнении других действий.

Познавательные и эмоциональные процессы

Белое вещество тесно связано с когнитивными и эмоциональными процессами, и в настоящее время принято считать, что оно является важным элементом при выполнении таких действий.

Участие белого вещества в развитии эмоциональных и когнитивных процессов зависит от скорости связи, которую оно обеспечивает мозгу.

Запоминание и обучение

Быстрая передача информации, осуществляемая белым веществом, позволяет создавать нейронные сети, которые могут управлять множеством когнитивных процессов.

В частности, нейронные сети, генерируемые белым веществом, по-видимому, тесно связаны между собой при запоминании и обучении. Точно так же они участвуют в управлении когнитивными ресурсами и исполнительными функциями.

Таким образом, сегодня считается, что белое вещество является очень важным элементом мозга, который сильно влияет на развитие и использование интеллектуальных способностей людей.

Структура

Вид справа сбоку рассеченного мозга человека, на котором видно серое вещество (внешние части темнее) и белое вещество (внутренние части и заметно белее). Источник: Джон А. Бил, доктор философии. из клеточной биологии и анатомии, Центр медицинских наук в Шривпорте Университета штата Луизиана / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Белое вещество расположено в основном в спинном мозге и состоит из большого количества нервных волокон, известных как глия.

Если белое вещество рассечено, видно, что оно покрыто слоем серого вещества.

Хотя белое вещество характеризуется высоким содержанием миелиновых волокон, идущих в продольном направлении, оно также содержит определенное количество немиелинизированных волокон, то есть волокон без миелина.

Структурно нервные волокна, составляющие белое вещество, характеризуются соединением сегментов спинного мозга друг с другом, а также спинного мозга с областями головного мозга.

- Типы волокон

Волокна, содержащие белое вещество в задних корнях и доходящие до заднего рога, характеризуются различной морфологией. Форма этих волокон в основном зависит от передаваемого ими стимула и может быть разделена на две большие группы.

Экстероцептивные волокна

Экстероцептивные волокна имеют небольшой калибр и пониженное количество миелина. То есть это немиелинизированные волокна.

Эти волокна в основном ответственны за передачу экстероцептивных афферентов через области спинного и головного мозга.

Проприоцептивные волокна

Проприоцептивные волокна крупнее и толще, чем экстероцептивные волокна. Для них характерны миелинизированные волокна.

Волокна заднего корешка контактируют с нейронами переднего рога напрямую или через интернейроны, тела которых расположены в заднем роге.

Аксоны интернейронов пересекают переднюю белую комиссуру и серую комиссуру, чтобы соединиться с мотонейронами на противоположной стороне.

- Уровни организации

Белое вещество имеет три основных уровня организации спинного мозга.

В основании мозгового вещества лежит сегментарная область белого вещества. Эта область отвечает за выполнение сегментарных рефлекторных действий, представленных в рефлекторной дуге.

Впоследствии существует межсегментарная область, которая отвечает за связывание сегментарных механизмов белого вещества.

Наконец, в надсегментарной области спинного мозга деятельность спинного мозга координируется через высшие центры головного мозга.

- Шнуры белого вещества

Белое вещество состоит из трех разных нитей. Каждый из этих шнуров дифференцируется через его расположение в спинном мозге.

а) Передняя хорда

Передний спинной мозг располагается между вентральной срединной щелью и вентролатеральными бороздками спинного мозга. Он характеризуется наличием моторных трактов, контролирующих движения, связанные с произвольными движениями.

б) Боковой шнур

Боковой тяж лежит между вентролатеральными бороздами и дорсолатеральными бороздами. Он содержит пучки, связанные с произвольными движениями, боковые кортикоспинальные тракты и пучки, связанные с ощущениями.

в) Задний пояс

Наконец, третий и последний тяж белого вещества расположен между дорсальной срединной бороздой и дорсолатеральными бороздами.

Для заднего канатика характерно разделение на два пучка в шейном и верхнем грудном отделах благодаря наличию дорсальной промежуточной борозды.

Два пучка, которые содержат задний канатик, - это пучок gracilis (в медиальной области) и пучковидный пучок (в латеральной области). Оба пучка содержат восходящие волокна, принадлежащие эпикритическому тракту, сознательной проприоцепции и вибрационной чувствительности.

Участки головного мозга

Белое вещество организовано в виде пучков нервных волокон. Эта организация наблюдается как внутри, так и вне центральной нервной системы.

Таким образом, тракты головного мозга представляют собой совокупность проекционных нервных волокон, которые отправляют информацию, обработанную серым веществом, в различные области тела, расположенные за пределами мозга.

Другой тип волокон белого вещества - это ассоциативные волокна, которые соединяют разные области мозга одного полушария.

Наконец, третий и последний тип соответствует межполушарным комиссурам, которые содержат структуры из разных полушарий головного мозга.

Кроме того, помимо спинного мозга, для головного мозга характерно большое количество структур, состоящих в основном из белого вещества. Самым важным из них является мозолистое тело, межполушарная комиссура, соединяющая два полушария мозга.

Изменения в белом веществе

Изменения в структуре и функционировании белого вещества связаны с самыми разными патологиями.

Факторами, которые чаще всего ассоциируются с поражениями белого вещества, являются возраст и высокое кровяное давление. То есть как частота, так и тяжесть поражений белого вещества увеличиваются с возрастом и у людей с гипертонией.

Однако спектр возможностей, которые могут присутствовать у субъектов с поражениями белого вещества, очень разнообразен. От людей с серьезными поражениями белого вещества без какого-либо сосудистого фактора риска до людей с множественными факторами риска, такими как тяжелая артериальная гипертензия.

В этом смысле утверждается, что поражения в белом веществе могут представлять широкий спектр факторов риска, которые сегодня недостаточно изучены и определены.

Несмотря на это, в настоящее время есть более-менее достоверные данные о взаимосвязи высыпаний в белом веществе и различных патологий. Наиболее важные из них:

- Изменения белого вещества и когнитивное ухудшение

На основании имеющихся данных невозможно установить четкую взаимосвязь между наличием высыпаний в белом веществе и когнитивными нарушениями, поскольку исследования ограничены.

Однако некоторые исследования показали, что повреждение белого вещества положительно коррелирует с изменением лобной доли, влияя на скорость обработки информации, беглость речи и исполнительные функции.

- Изменения белого вещества и внутричерепные кровоизлияния

Многочисленные исследования показали, что аномалии белого вещества гораздо чаще встречаются у субъектов с внутримозговыми кровоизлияниями.

Эти данные показывают, что кровоизлияния не только расположены в базальных ганглиях, но также влияют на долевые.

- Изменения белого вещества, вызывающие ишемический инсульт или смерть сосудов

Несколько клинических исследований показали, что изменения белого вещества предрасполагают к ишемическому инсульту.

В частности, субъекты, страдающие ишемической атакой и изменениями в белом веществе, имеют вдвое больший риск возникновения нового инсульта.

Ссылки

1. Bartrés D, Clemente IC, Junqué C. Изменения белого вещества и когнитивных функций при старении. Rev Neurol 2001; 33: 347-53.
2. Блюменфельд, Хэл (2010). Нейроанатомия в клинических случаях (2-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.
3. Дуглас Филдс, Р. (2008). "Белая материя имеет значение". Scientific American. 298 (3): 54–61.
4. Смит Э. Э., Розленд Дж., Кнудсен Б. А., Хилек Е. М., Гринберг С. М.. Лейкоареоз связан с кровоизлиянием, связанным с варфарином, после ишемического инсульта: исследование сердечно-сосудистой системы. Неврология 2002; 59: 193-7.
5. Соуэлл, Элизабет Р.; Петерсон, Брэдли С.; Томпсон, Пол М .; Добро пожаловать, Сюзанна Э .; Хенкениус, Эми Л.; Тога, Артур В. (2003). «Картирование корковых изменений на протяжении всей жизни человека». Nature Neuroscience. 6 (3): 309–15.
6. Голландская группа по исследованию TIA. Предикторы серьезных сосудистых событий у пациентов с преходящей ишемической атакой или легким инсультом. Инсульт 1993; 24: 527-31.