Fungsi bahan hitam, anatomi dan penyakit

The Bahan hitam Ia adalah bahagian heterogen di tengah -tengah, kawasan tertentu otak. Begitu juga, ia adalah elemen penting dalam sistem ganglia basal. Ia merupakan bahagian punggung otak yang dicirikan dengan memiliki neuron yang mengandungi neuromelanine, pigmen gelap tertentu otak.

Nama bahan hitam merujuk kepada penampilan sendiri yang diterima pakai oleh neuron kawasan tertentu di tengah -tengah. Ini mempunyai warna gelap, sangat mirip dengan hitam.

Bagi fungsinya, bahan hitam dibentuk oleh neuron dopaminergik dan gabaergik, dan memainkan peranan penting dalam mengawal aktiviti motor.

[TOC]

Anatomi bahan hitam

MRI, mahkamah mendatar. Bahan hitam diserlahkan dengan warna merah.

Bahan hitam merupakan rantau otak yang didapati secara dorsal untuk peduncle serebrum dan memanjangkan rostrocaudally di sepanjang tengah.

Kajian pertama mengenai bahan tertentu ini dijalankan oleh Mingazzini pada tahun 1888 dan dengan sihat pada tahun 1919. Sejak itu, telah disimpulkan bahawa bahan hitam dibahagikan kepada dua bahagian makroskopik.

Yang pertama, yang dikenali sebagai bahagian dorsal, dicirikan dengan menjadi bahan yang sangat kaya dalam neuromelanine. Warna pigmen ini menjadikan sel -sel di rantau itu memerhatikan lebih gelap daripada biasa.

Bahagian lain dari bahan hitam terletak di rantau yang paling ventral, di mana struktur bahan hitam yang paling besar terletak. Ia membentangkan bentuk ovoid yang rata dan dicirikan dengan menjadi lebih miskin dalam sel.

Akhirnya, beberapa penulis mempertahankan kewujudan bahagian sisi bahan hitam. Walau bagaimanapun, pada masa ini bahagian ini dianggap sebahagian daripada bahagian ventral bahan tersebut.

Sebaliknya, kedua -dua bahagian bahan hitam juga dapat dibezakan dengan mudah melalui jenis neurotransmiter yang termasuk. Walaupun neuron bahagian dorsal mengandungi kepekatan dopamin yang tinggi, neuron bahagian ventral lebih kaya di GABA.

Fungsi

Lokasi bahan hitam yang ditandakan dengan warna merah

Fungsi bahan hitam pasti kontroversi hari ini. Masih belum mendalam aktiviti yang menjalankan kawasan otak ini atau fungsi tertentu yang mereka lakukan.

Walau bagaimanapun, data yang diperoleh mengenai aktivitinya menunjukkan bahawa bahan hitam boleh terlibat dalam empat proses utama: pembelajaran, perancangan motor, pergerakan mata dan mencari ganjaran.

Belajar

Persatuan antara pembelajaran dan bahan hitam jatuh ke hubungan yang dibentangkan oleh struktur ini dengan penyakit Parkinson. Hari ini sudah mantap bahawa perubahan dalam neuron bahan hitam, merupakan tanda patologi degeneratif.

Boleh melayani anda: Ekologi Gunaan: Sejarah, Objek Pengajian, Campur tanganMikrofotografi Bahan Hitam dalam Pesakit Parkinson yang menunjukkan kehilangan sel dopaminergik, serta badan Lewy dan Lewy Neuritas. Sumber: Suraj Rajan

Dalam pengertian ini, perubahan amnesik yang dibentangkan oleh banyak subjek dengan Parkinson memotivasi permulaan kajian peranan bahan hitam dalam pembelajaran.

Khususnya, pasukan penyelidik dari University of Pennsylvania menunjukkan bahawa rangsangan neuron dopaminergik bahan hitam dapat mengubah proses pembelajaran.

Kajian ini dijalankan dalam sekumpulan subjek yang mengikuti rawatan terhadap penyakit Parkinson melalui rangsangan yang mendalam, yang menimbulkan bagaimana intervensi meningkatkan pembelajaran bersekutu para peserta.

Carian ganjaran

Dalam siasatan sebelumnya yang sama, ia ditunjukkan sebagai rangsangan neuron dopaminergik bahan hitam memberikan sensasi yang memuaskan pada individu.

Atas sebab ini, dikatakan bahawa struktur otak ini dapat berkait rapat dengan mencari ganjaran dan ketagihan.

Perancangan motor

Peranan bahan hitam dalam perancangan motor adalah salah satu fungsi yang agak dikaji dan didokumenkan.

Banyak kajian menunjukkan bagaimana neuron bahan hitam memainkan peranan penting dalam pembangunan pergerakan badan, fakta yang banyak ditunjukkan dalam gejala Parkinsonian yang menyebabkan kemerosotan mereka.

Pergerakan mata

Akhirnya, neuron bahan hitam juga telah ditunjukkan dalam proses pergerakan mata. Fungsi ini nampaknya dilakukan terutamanya oleh bahan hitam reticulated. 

Neuron bahan hitam

Dalam sistem saraf tiga jenis utama neuron telah digambarkan. Ini berbeza terutamanya kerana saiz dan lokasi mereka.

Jenis neuron pertama adalah sel -sel besar, terdapat di rantau ventral bahan hitam dan merujuk kepada rantau yang dikenali sebagai bahan hitam reticular.

Jenis kedua neuron adalah sel yang lebih kecil yang diklasifikasikan sebagai "neuron sederhana". Ini terdapat di rantau punggung bahan hitam dan merujuk kepada bahan hitam padat.

Akhirnya, jenis neuron ketiga adalah sel kecil yang terdapat di dua bahagian bahan hitam, dorsal dan ventral. Iaitu, kedua -dua bahan hitam reticulated dan bahan hitam padat mengandungi neuron kecil.

Neuron dopamin

Neuron dopamin sangat banyak dalam bahan hitam padat (rantau punggung), bagaimanapun, mereka boleh ditempatkan di kawasan yang berlainan di tengah -tengah, termasuk rantau ventral (bahan hitam reticulated).

Neuron dopamin dibezakan oleh teknik histofuorescence dan immunhistochemistry, serta melalui pewarnaan Nissl, kerana jenis neuron ini mempunyai jisim bahan NISSL yang tinggi.

Ia dapat melayani anda: frasa diri yang tinggi dan positif

Neuron dopaminergik mempunyai badan neuron sederhana, yang terletak di dalam bahan hitam padat. Ia membentangkan beberapa proses dendritik utama, biasanya antara 3 dan 6 proses yang boleh dipaksa sehingga 4 kali.

Satu atau dua dendrit neuron ini diperkenalkan ke dalam bahan hitam reticular. Akson sel dopaminergik berasal oleh salah satu dendrit utama dan tidak myelinized.

Axon tidak memancarkan cagaran dalam bahan hitam, dan untuk hipotalamus sisi, sehingga sampai ke kawasan striated. Dendrit lain cawangan neuron ke dalam bahan hitam padat.

Di samping itu, neuron dopamin mempunyai sebahagian kecil neuron "non -dopaminergik" saiz kecil dan bentuk berbintang, yang dendritnya tidak melebihi had nuklear.

Jenis Bahan Hitam

Bahagian korona otak manusia yang menandakan ganglia basal. Biru = badan striated, hijau = belon pucat (segmen luaran dan dalaman), kuning = nukleus subtalamik, merah = bahan hitam (pars reticulata dan pars padat). Bahagian yang betul adalah yang paling mendalam, lebih dekat dengan batang otak. Sumber: Andrew Gillies (Pengguna: Anaru) [CC BY-S (http: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0/]]

Bahan hitam berbeza dari bahan putih dan bahan kelabu kerana penampilan, lokasi, struktur dan fungsinya. Walau bagaimanapun, dua kawasan tertentu juga boleh dibezakan dalam bahan hitam.

Pembezaan ini bertindak balas terutamanya kepada jenis neuron yang merangkumi bahan hitam. Di kawasan sel tertentu yang mendominasi dan di lain -lain neuron yang berbeza adalah mudah.

Begitu juga, kedua -dua kawasan bahan hitam dikaitkan dengan fungsi yang berbeza, serta patologi yang berbeza.

Kedua -dua bahagian bahan hitam adalah bahagian padat dan bahagian reticulated. Bahagian padat termasuk kumpulan dopaminergik bersebelahan, dan bahagian reticulated juga menyangkut bahagian sisi bahan hitam.

Bahan hitam padat

Bahagian padat bahan hitam dicirikan oleh neuron hitam, dicelup melalui pigmen neuromelanine. Pigmen ini meningkat dengan usia, jadi neuron rantau ini dikaburkan selama bertahun -tahun.

Bahagian bahan hitam ini boleh dibahagikan antara lantai ventral dan lantai punggung. Neuron bahagian padat menerima isyarat perencatan dari akson cagaran neuron bahagian reticulated bahan hitam.

Sel -sel dopaminergik di rantau ini juga menyegarkan struktur lain sistem ganglia basal seperti pallidum medial, bahagian reticulated bahan hitam dan nukleus subtalamik.

Aktivinya terutamanya dikaitkan dengan proses pembelajaran. Walau bagaimanapun, fungsi rantau ini adalah kompleks dan kini dikaji.

Sesetengah kajian menunjukkan bahawa kemerosotan neuron pigmen bahan hitam padat merupakan tanda utama penyakit Parkinson, jadi menunjukkan bahawa rantau ini akan terlibat dalam pembangunan patologi.

Ia boleh melayani anda: 21 makanan yang menurunkan gula darah (sihat)

Berkenaan dengan kajian elektrofisiologi, beberapa penulis menunjukkan bahawa neuron di rantau ini dicirikan dengan menyampaikan potensi tindakan dengan gelombang tiga fasa berbentuk, dengan fasa positif pertama, dan dengan tempoh purata lebih besar daripada 2.5 milisaat.

Bahan hitam reticulated

Bahan hitam reticulated berbeza dari bahan hitam padat disebabkan oleh ketumpatan neuron, yang jauh lebih rendah. Malah, kawasan yang sedikit meresap adalah dan dendrite neuron lebih baik serenjang dengan afferences striated.

Ia terdiri daripada populasi neuron gabaergik yang heterogen, kebanyakannya neuron unjuran besar dan sederhana, sebagai tambahan kepada interneuron kecil dalam bentuk bintang.

Ketumpatan neuron rendah bahan hitam reticular secara anatomi sangat mirip dengan belon pucat dan nukleus kemudian. Malah, untuk sitologi, sambungan, neurokimia dan fisiologi, bahan hitam reticular boleh dianggap sebagai lanjutan dari struktur otak ini.

Neuron sederhana mempunyai badan neuron dengan cara yang berubah -ubah. Ia boleh menjadi segi tiga, fusiform, ovoid atau poligonal, penyelesaian mengandungi antara 3 dan 5 primaras yang berasal dari badan neuron.

Dendrite utama bahan hitam reticular terbentuk di tiang neuron fusiform, membahagikan dikotomik pada jarak yang singkat dari badan. Dendrite Tertiary biasanya muncul pada jarak yang jauh, berhampiran dendrit terminal.

Akson neuron adalah seribu dan berasal dari badan atau dendrit utama sel. Kebanyakannya berakhir dengan bahan hitam reticular atau dalam bahan hitam padat.

Berkenaan fungsinya, bahan hitam yang reticulated nampaknya dikaitkan dengan proses panduan dan oculomotion. Begitu juga, struktur otak ini berkaitan dengan penyakit dan epilepsi Parkinson.

Rujukan

1. Beckestead, r. M.; Domeick, v. B. Dan nauta, w. J. H. (1979) Sambungan efferent dari substantia nigra dan kawasan tegmental ventral di tikus. Otak res. 175: 191-217.
2. Sepanyol, m. Ke. dan Rodríguez, m. (1991) Aktiviti sel dopaminergik nigrostriatal dikawal oleh substantia nigra dari sisi otak contralateral: bukti elektrofisiologi. Otak res. Bull. 27: 213-218.
3. Panjang, m. R.; Crutcher, m. D. dan Georgopoulos, ke. P. (1983) Hubungan antara pergerakan dan pelepasan sel tunggal dalam bahan nigra substantia nigra monyet yang berkelakuan. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
4. Hikosaka, atau; Wurtz, RH (1983)."Fungsi visual dan oculomotor Monyet substantia nigra pars reticulata. Iii. Respons visual dan saccade memori. Jurnal Neurophysiology. 49 (5): 1268-84.