Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
белое вещество
Серое и белое вещество - очень высокий mag.jpg
Микрофотография, показывающая белое вещество с его характерным мелким сетчатым видом (слева от изображения - более светлый оттенок розового) и серое вещество с характерными телами нейронных клеток (справа от изображения - темный оттенок розового). Пятно HPS .
Описание правого и бокового разреза мозга человека. JPG
Правая часть мозга человека в разрезе сбоку, видна серое вещество (более темные внешние части) и белое вещество (внутренняя и заметно более белые части).
Подробности
Место расположенияЦентральная нервная система
Идентификаторы
латинскийбелая субстанция
MeSHD066127
TA98A14.1.00.009
A14.1.02.024
A14.1.02.201
A14.1.04.101
A14.1.05.102
A14.1.05.302
A14.1.06.201
TA25366
FMA83929
Анатомическая терминология
Структура белого вещества головного мозга человека (по данным МРТ ).

Белое вещество относится к областям центральной нервной системы (ЦНС), которые в основном состоят из миелинизированных аксонов , также называемых трактами . [1] Белое вещество, долгое время считавшееся пассивной тканью, влияет на обучение и функции мозга, модулируя распределение потенциалов действия , выступая в качестве реле и координируя связь между различными областями мозга. [2]

Белое вещество названо из-за его относительно светлого внешнего вида из-за содержания липидов в миелине . Однако ткань только что разрезанного мозга невооруженным глазом кажется розовато-белой, потому что миелин в основном состоит из липидной ткани, пронизанной капиллярами . Его белый цвет в подготовленных образцах объясняется его обычной сохранностью в формальдегиде .

Структура [ править ]

Белое дело [ править ]

Белое вещество состоит из пучков, которые соединяют различные области серого вещества (расположение тел нервных клеток) мозга друг с другом и переносят нервные импульсы между нейронами. Миелин действует как изолятор, который позволяет электрическим сигналам прыгать , а не проходить через аксон, увеличивая скорость передачи всех нервных сигналов. [3]

Общее количество волокон дальнего действия в полушарии головного мозга составляет 2% от общего количества корково-корковых волокон (через корковые области) и примерно такое же количество, как и тех, которые связываются между двумя полушариями в самой большой структуре белой ткани мозга. мозолистое . [4] Шюц и Брайтенберг отмечают: «Как правило, количество волокон определенного диапазона длин обратно пропорционально их длине». [4]

Белое вещество у пожилых людей составляет 1,7–3,6% крови. [5]

Серое вещество [ править ]

Другой основной компонент мозга - серое вещество (на самом деле розовато-коричневый из-за кровеносных капилляров), которое состоит из нейронов . Черная субстанция является третьим компонентом цвета в мозге , который появляется темнее из - за более высокие уровни меланина в дофаминергических нейронах , чем его близлежащие районы. Обратите внимание, что белое вещество может иногда казаться темнее серого вещества на предметном стекле микроскопа из-за типа используемого красителя . Белое вещество головного мозга и спинного мозга не содержит дендритов , тел нервных клеток или более коротких аксонов [ необходима цитата ] которые можно найти только в сером веществе.

Местоположение [ править ]

Белое вещество образует основную часть глубоких отделов головного мозга и поверхностных отделов спинного мозга . Заполнители серого вещества , такие как базальные ганглии ( хвостатое ядро , скорлупа , бледный шар , черная субстанция , гипоталамическое ядро , прилежащее ядро ) и ствол головного мозга ядра ( красный ядра , черепные нервы ядра) распространены в коре головного белым вещества.

Мозжечок структурирован таким же образом , как и головной мозг, с поверхностной мантией коры мозжечка, глубоко мозжечковым белым вещество ( так называемое « туя ») и агрегаты серого вещества окружены глубоким белым веществом мозжечка ( зубчатое ядро , шаровидные ядро , эмболиформное ядро и фастигиальное ядро ). Заполненные жидкостью желудочки головного мозга (боковые желудочки, третий желудочек , водопровод мозга , четвертый желудочек ) также расположены глубоко в белом веществе головного мозга.

Длина миелинизированного аксона [ править ]

У мужчин больше белого вещества, чем у женщин, как по объему, так и по длине миелинизированных аксонов. В возрасте 20 лет общая длина миелинизированных волокон у мужчин составляет 176 000 км, а у женщин - 149 000 км. [6] Имеется уменьшение общей длины с возрастом примерно на 10% каждое десятилетие, так что мужчина в возрасте 80 лет имеет 97 200 км, а женщина 82 000 км. [6] Большая часть этого сокращения происходит из-за потери более тонких волокон. [6]

Функция [ править ]

Белое вещество - это ткань, через которую сообщения проходят между различными областями серого вещества в центральной нервной системе. Белое вещество имеет белый цвет из-за жирового вещества (миелина), окружающего нервные волокна (аксоны). Этот миелин содержится почти во всех длинных нервных волокнах и действует как электрическая изоляция. Это важно, поскольку позволяет сообщениям быстро переходить с места на место.

В отличие от серого вещества, пик развития которого приходится на двадцатилетний возраст, белое вещество продолжает развиваться и достигает пика в среднем возрасте. [7]

Исследование [ править ]

Рассеянный склероз (РС) - наиболее распространенное из воспалительных демиелинизирующих заболеваний центральной нервной системы, поражающих белое вещество. В очагах рассеянного склероза миелиновая оболочка вокруг аксонов ухудшается из-за воспаления . [8] Расстройства , связанные с употреблением алкоголя , связаны с уменьшением объема белого вещества. [9]

Амилоидные бляшки в белом веществе могут быть связаны с болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными заболеваниями . [10] Другие изменения, которые обычно происходят с возрастом, включают развитие лейкоареоза , который представляет собой разрежение белого вещества, которое может быть коррелировано с множеством состояний, включая потерю миелиновой бледности, потерю аксонов и снижение ограничительной функции крови. –Мозговой барьер . [11]

Поражения белого вещества на магнитно-резонансной томографии связаны с несколькими неблагоприятными исходами, такими как когнитивные нарушения и депрессия . [12] Гиперинтенсивность белого вещества чаще встречается при сосудистой деменции , особенно среди малых сосудов / подкорковых подтипов сосудистой деменции. [13]

Объем [ править ]

Меньшие объемы (с точки зрения средних групп) белого вещества могут быть связаны с большим дефицитом внимания , декларативной памяти , управляющих функций , интеллекта и академической успеваемости . [14] [15] Однако изменение объема происходит постоянно на протяжении всей жизни человека из-за нейропластичности и является скорее фактором, способствующим, чем определяющим фактором определенных функциональных нарушений из-за компенсирующих эффектов в других областях мозга. [15] Целостность белого вещества снижается из-за старения. [16] Тем не менее, регулярные аэробные упражненияпо-видимому, либо отсрочивает эффект старения, либо, в свою очередь, увеличивает целостность белого вещества в долгосрочной перспективе. [16] Изменения объема белого вещества из-за воспаления или травмы могут быть фактором тяжести обструктивного апноэ во сне . [17] [18]

Изображение [ править ]

Изучение белого вещества было продвинуто с помощью техники нейровизуализации , называемой диффузионно-тензорной визуализацией, при которой используются сканеры мозга для магнитно-резонансной томографии (МРТ). По состоянию на 2007 год по этой теме опубликовано более 700 публикаций. [19]

В статье 2009 года Яна Шольца и его коллег [20] использовалась визуализация тензора диффузии (DTI), чтобы продемонстрировать изменения в объеме белого вещества в результате обучения новой двигательной задаче (например, жонглированию). Это исследование важно как первая статья, которая связывает моторное обучение с изменениями белого вещества. Ранее многие исследователи считали, что этот тип обучения опосредуется исключительно дендритами, которых нет в белом веществе. Авторы предполагают, что электрическая активность аксонов может регулировать миелинизацию аксонов. Или же это изменение могут вызвать грубые изменения диаметра или плотности упаковки аксона. [21] [ самостоятельно опубликованный источник? ]В более позднем исследовании DTI, проведенном Sampaio-Baptista и его коллегами, сообщалось об изменениях в белом веществе, связанных с моторным обучением, а также об увеличении миелинизации. [22]

См. Также [ править ]

  • Рассечение белого вещества
  • Вентрикуломегалия
  • Сосудистая деменция
  • Болезнь исчезающего белого вещества
  • Атрофия головного мозга

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Blumenfeld, Hal (2010). Нейроанатомия через клинические случаи (2-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. п. 21. ISBN 9780878936137. Области ЦНС, состоящие в основном из миелинизированных аксонов, называются белым веществом.
  2. ^ Дуглас Филдс, Р. (2008). «Белая материя имеет значение». Scientific American . 298 (3): 54–61. Bibcode : 2008SciAm.298c..54D . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0308-54 .
  3. Перейти ↑ Klein, SB, & Thorne, BM, Биологическая психология. Издательство Worth: Нью-Йорк. 2007. [ необходима страница ]
  4. ^ a b Schüz, Альмут; Брайтенберг, Валентино (2002). «Человеческое корковое белое вещество: количественные аспекты кортико-корковой связи на большие расстояния». В Шюце, Альмут; Брайтенберг, Валентино (ред.). Области коры: единство и разнообразие, концептуальные достижения в исследованиях мозга . Тейлор и Фрэнсис. С. 377–86. ISBN 978-0-415-27723-5.
  5. ^ Leenders, KL; Perani, D .; Ламмерцма А.А.; Хизер, JD; Buckingham, P .; Jones, T .; Хили, MJR; Гиббс, Дж. М.; Мудрый, RJS; Hatazawa, J .; Herold, S .; Бини, РП; Брукс, диджей; Спинкс, Т .; Rhodes, C .; Frackowiak, RSJ (1990). «Церебральный кровоток, объем крови и использование кислорода». Мозг . 113 : 27–47. DOI : 10,1093 / мозг / 113.1.27 . PMID 2302536 . 
  6. ^ a b c Марнер, Лизбет; Nyengaard, Jens R .; Тан, Юн; Паккенберг, Бенте (2003). «Заметная потеря миелинизированных нервных волокон в мозге человека с возрастом». Журнал сравнительной неврологии . 462 (2): 144–52. DOI : 10.1002 / cne.10714 . PMID 12794739 . S2CID 35293796 .  
  7. ^ Соуэлл, Элизабет Р .; Peterson, Bradley S .; Томпсон, Пол М .; Добро пожаловать, Сюзанна Э .; Henkenius, Amy L .; Тога, Артур В. (2003). «Картирование корковых изменений на протяжении всей жизни человека». Природа Неврологии . 6 (3): 309–15. DOI : 10.1038 / nn1008 . PMID 12548289 . S2CID 23799692 .  
  8. ^ Höftberger, Romana; Лассманн, Ганс (2018). «Воспалительные демиелинизирующие заболевания центральной нервной системы». Справочник по клинической неврологии . 145 . Эльзевир. С. 263–283. DOI : 10.1016 / b978-0-12-802395-2.00019-5 . ISBN 978-0-12-802395-2. ISSN  0072-9752 . PMC  7149979 . PMID  28987175 .
  9. ^ Монниг, Молли А .; Тониган, Дж. Скотт; Йео, Рональд А .; Тома, Роберт Дж .; Маккрэди, Барбара С. (2013). «Объем белого вещества при расстройствах, связанных с употреблением алкоголя: метаанализ» . Биология зависимости . 18 (3): 581–92. DOI : 10.1111 / j.1369-1600.2012.00441.x . PMC 3390447 . PMID 22458455 .  
  10. ^ Розборо, Остин; Рамирес, Джоэл; Блэк, Сандра Э .; Эдвардс, Джоди Д. (2017). «Связь между амилоидом β и гиперинтенсивностью белого вещества: систематический обзор». Альцгеймера и слабоумия . 13 (10): 1154–1167. DOI : 10.1016 / j.jalz.2017.01.026 . ISSN 1552-5260 . PMID 28322203 . S2CID 35593591 .   
  11. ↑ О'Салливан, М. (01.01.2008). «Лейкоареоз». Практическая неврология . 8 (1): 26–38. DOI : 10.1136 / jnnp.2007.139428 . ISSN 1474-7758 . PMID 18230707 . S2CID 219190542 .   
  12. ^ О'Брайен, Джон Т. (2014). «Клиническое значение изменений белого вещества». Американский журнал гериатрической психиатрии . Elsevier BV. 22 (2): 133–137. DOI : 10.1016 / j.jagp.2013.07.006 . ISSN 1064-7481 . PMID 24041523 .  
  13. ^ Хироно, Нобуцугу; Китагаки, Хадзиме; Кадзуи, Хироаки; Хашимото, Мамору; Мори, Эцуро (2000). «Влияние изменений белого вещества на клиническое проявление болезни Альцгеймера» . Инсульт . Ovid Technologies (Wolters Kluwer Health). 31 (9): 2182–2188. DOI : 10.1161 / 01.str.31.9.2182 . ISSN 0039-2499 . PMID 10978049 .  
  14. ^ Тасман, Аллан (2015). Психиатрия (на валлийском языке). Западный Суссекс, Англия: Уайли Блэквелл. ISBN 978-1-118-84549-3. OCLC  903956524 .
  15. ^ a b Филдс, Р. Дуглас (2008-06-05). «Белое вещество в обучении, познании и психических расстройствах» . Тенденции в неврологии . Elsevier BV. 31 (7): 361–370. DOI : 10.1016 / j.tins.2008.04.001 . ISSN 0166-2236 . PMC 2486416 . PMID 18538868 .   
  16. ^ a b Справочник по психологии старения . Эльзевир. 2016. DOI : 10.1016 / c2012-0-07221-3 . ISBN 978-0-12-411469-2.
  17. ^ Castronovo, Винченец; Шифо, Паола; Кастеллано, Антонелла; Aloia, Mark S .; Иаданза, Антонелла; Марелли, Сара; Каппа, Стефано Ф .; Страмби, Луиджи Ферини; Фалини, Андреа (01.09.2014). «Целостность белого вещества при обструктивном апноэ во сне до и после лечения» . Сон . 37 (9): 1465–1475. DOI : 10,5665 / sleep.3994 . ISSN 0161-8105 . PMC 4153061 . PMID 25142557 .   
  18. ↑ Chen, Hsiu-Ling; Лу, Чэн-Сянь; Линь, Синь-Цзин; Чен, Пей-Чин; Чжоу, Кунь-Сянь; Линь, Вэй-Мин; Цай, Най-Вэнь; Су, Ю-Джи; Фридман, Майкл; Линь, Чинг-По; Линь, Вэй-Че (01.03.2015). «Повреждение белого вещества и системное воспаление при обструктивном апноэ сна» . Сон . 38 (3): 361–370. DOI : 10,5665 / sleep.4490 . ISSN 0161-8105 . PMC 4335530 . PMID 25325459 .   
  19. ^ Асаф, Янив; Пастернак, Офер (2007). «Картирование белого вещества на основе диффузионного тензорного изображения (DTI) в исследованиях мозга: обзор». Журнал молекулярной неврологии . 34 (1): 51–61. DOI : 10.1007 / s12031-007-0029-0 . PMID 18157658 . S2CID 3354176 .  
  20. ^ Шольц, Ян; Klein, Miriam C; Беренс, Тимоти Э.Дж.; Йохансен-Берг, Хайди (2009). «Обучение вызывает изменения в архитектуре белого вещества» . Природа Неврологии . 12 (11): 1370–1. DOI : 10.1038 / nn.2412 . PMC 2770457 . PMID 19820707 .  
  21. ^ "Белая материя имеет значение" . Центр обучения ДНК Долана . Архивировано из оригинала на 2009-11-12 . Проверено 19 октября 2009 .[ самостоятельно опубликованный источник ]
  22. ^ Сампайо-Баптиста, C .; Храпичев, АА; Foxley, S .; Schlagheck, T .; Scholz, J .; Jbabdi, S .; Deluca, GC; Миллер, KL; Тейлор, А .; Thomas, N .; Kleim, J .; Сибсон, Н.Р .; Баннерман, Д .; Йохансен-Берг, Х. (2013). «Обучение моторным навыкам вызывает изменения в микроструктуре белого вещества и миелинизации» . Журнал неврологии . 33 (50): 19499–503. DOI : 10.1523 / JNEUROSCI.3048-13.2013 . PMC 3858622 . PMID 24336716 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Изменение белого вещества мозга: роль белого вещества мозга в активном обучении и памяти может быть недооценена, Р. Дуглас Филдс, Science , 2011