Czarna substancja, powiązane funkcje i zaburzenia

Choroba Parkinsona i inne zaburzenia mózgu są związane ze zmianami w transmisji dopaminy, która zależy od region mózgu, który znamy jako istota czarna.

Ale, ¿czym właściwie jest istota czarna? W tym artykule omówimy funkcje tej struktury mózgu, jej cechy anatomiczne i choroby, w które jest zaangażowany.

• Powiązany artykuł: „Części ludzkiego mózgu (i funkcje)”

¿Czym jest czarna substancja?

Istota czarna część jąder podstawy, układ mózgowy składający się z neo-pasiastego, bladego globu i jądra podwodnego, oprócz istoty czarnej.

Znajduje się w części mózgu znanej jako “śródmózgowia”. Ten region jest uważany za część pnia mózgu i jest związany z ruchem, świadomością, czujnością, wzrokiem i słyszeniem..

W ludzkim mózgu znajdujemy czarną substancję po obu stronach linii środkowej. Oznacza to, że na każdej półkuli mózgu znajduje się czarna substancja.

Neuromelanina, pigment neuronów dopaminergicznych (obfite w tym regionie), nadaje nazwę czarnej substancji, ponieważ nadaje jej charakterystyczny ciemny odcień.

• Powiązany artykuł: „Zwoje podstawy: anatomia i funkcje”

Zwarta część i część siatkowa

Istota czarna jest podzielona na Dwie sekcje: część zwarta i część siatkowa. Każdy z nich ma swoje funkcje i łączy śródmózgowia z różnymi obszarami układu nerwowego.

Zwarta część przekazuje sygnały do ​​pozostałych zwojów podstawy. Projektuje neurony dopaminergiczne do neostriatu, dlatego odgrywa podstawową rolę w inicjowaniu i regulacji drobnych umiejętności motorycznych.

Siatkowa część wysyła wydzieliny z jąder podstawy do innych obszarów mózgu, takich jak wzgórze, kluczowe jądro do wymiany informacji między strukturami podkorowymi a korą mózgową..

Ta sekcja jest ściśle związany z bladą kulą ziemską a ich neurony wykorzystują neuroprzekaźnik GABA, który ma działanie hamujące w układzie nerwowym, w tym w aktywności dopaminergicznej zwartej czarnej substancji.

Część zwarta jest ciemniejsza niż część siatkowa, ponieważ, jak powiedzieliśmy, neuromelanina znajduje się w neuronach dopaminergicznych, bardziej liczna w zwartej części niż w części siatkowej..

¿Jakie są jego funkcje?

Większość funkcji, w które zaangażowana jest istota czarna, ma związek z jej zwartą częścią i dopaminą. Jednak część usieciowana wpływa również na inne procesy, zwłaszcza hamowanie neuronów (poprzez GABA) i ruchy oczu.

1. Nagroda

Dopamina, która ma bardzo zauważalną obecność w zwartej części istoty czarnej, jest wydzielana przez ciało, gdy otrzymujemy nagrodę i powoduje przyjemne doznania, w sposób, który pomoże nam przewidzieć, które zachowania pociągną za sobą wzmocnienie.

W ten sposób dzięki czarnej substancji przeprowadzana jest integracja bodźców i reakcji, dzięki czemu pewne dane z zewnątrz umożliwiają powtórzenie pewnego wzorca zachowania..

Skutki dopaminy i systemu nagradzania mózgu częściowo wyjaśniają motywację do szukania posiłków, przyjemności seksualnej lub rozwoju uzależnień. Innymi słowy, wpływa to zarówno na adaptacyjne wykorzystanie uczenia się, jak i jego degenerację na skutek uzależnień..

2. Doskonałe umiejętności motoryczne

Neurony zwartej części istoty czarnej regulują działanie neostriatu, bezpośrednio zaangażowany w realizację ruchów. W ten sposób zwoje podstawne jako całość wpływają ogólnie na umiejętności motoryczne, podczas gdy istota czarna jest bardziej konkretnie związana z kontrolą i inicjowaniem drobnych ruchów.

Przewód nigrostriatalny, utworzony przez neurony, których soma znajdują się w istocie czarnej, jest zależny od dopaminy. Uszkodzenia w tym szlaku dopaminergicznym są przyczyną choroby Parkinsona.

3. Uczenie się

Zwarta część istoty czarnej odgrywa kluczową rolę w poznawaniu odpowiedzi mózgu na bodźce. Ten obszar mózgu jest szczególnie ważne dla uczenia się przestrzennego.

Ułatwiająca funkcja uczenia się istoty czarnej jest również związana z dopaminą i jej efektami wzmacniającymi; w szczególności neurony dopaminergiczne wydają się być wyzwalane w większym stopniu przez pojawienie się nowych lub zaskakujących bodźców.

4. Przetwarzanie tymczasowe

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 siatkowej części istoty czarnej ze wzgórzem są zaangażowane w kontrolę sakadyczne ruchy oczu, niezbędne do przetwarzania wizualnego. Przyczyniają się również do stabilizacji wyglądu, niezależnie od zmian położenia głowy lub twarzy.

6. Regulacja snu

Badania na szczurach sugerują, że neurony dopaminergiczne zwartej części istoty czarnej mają zasadnicze znaczenie dla regulacji cyklu snu i czuwania. Jego rola jest szczególnie ważna w fazie REM lub MOR (szybkie ruchy oczu).

Ta funkcja może wyjaśniać 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 występujące w tym zaburzeniu wynika ze zmniejszenia gęstości tego typu neuronów, które zawierają neuromelaninę.

Wiele charakterystycznych objawów choroby Parkinsona jest związanych z niedoborem funkcji istoty czarnej: drżenia spoczynkowego, spowolnienia ruchowego, sztywności, niskiego nastroju, zaburzeń snu itp..

Nieprawidłowa aktywacja neuronów istoty czarnej związana była zarówno z objawami choroby Parkinsona, jak i pojawieniem się napadów padaczkowych.

Dopamina i istota czarna są również zaangażowani w schizofrenię. Szlaki dopaminergiczne są zmienione w tym zaburzeniu, a poziomy dopaminy są zwykle bardzo wysokie. Również w schizofrenii występują zmiany strukturalne w istocie czarnej.

• Może jesteś zainteresowany: „6 rodzajów schizofrenii i związanych z nią cech”

Odnośniki bibliograficzne:

• Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Leger, J. F., Heck, D. i Lücking, C. H. (2003). Analiza pojedynczych jednostek neuronów istoty czarnej z retikulatą u swobodnie zachowujących się szczurów z padaczką nieobecności genetycznej. Epilepsja, 44 (12), 1513-20.

• Lima, M.M. S., Andersen, M.L., Reksidler, A.B., Vital, M.A. B.F. i Tufik, S. (2007). Rola istoty czarnej w zwartej formie reguluje wzorce snu u szczurów. Public Library of Science, 2 (6), e513.

• Matell, M. S. i Heck, W. H. (2000). Neuropsychologiczne mechanizmy zachowania interwałowego. BioEssays, 22 (1), 94-103.