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Funktionen und Struktur der zerebralen weißen Substanz (mit Bildern)
Die weiße Substanz Es ist ein Teil des Nervensystems, das hauptsächlich von Axonen von Neuronen konfiguriert wird. Das heißt, der Teil der Neuronen, der für die Übertragung der vom Kern der Zelle verarbeiteten Information an andere Neuronen verantwortlich ist.
Die Substanz oder weiße Substanz ist Teil des Rückenmarks und besteht aus einer großen Anzahl von Nervenfasern. Aus diesem Grund wird dieser Substanztyp hauptsächlich in den inneren Regionen des Gehirns beobachtet.
Graue Materie wird normalerweise in den Regionen beobachtet, die an die weiße Substanz angrenzen. Der Name der weißen Substanz ist aufgrund der Tatsache, dass dieser Teil des Nervensystems einen großen Anteil von myelinisierten Fasern hat und eine weißliche Farbe bietet.
Die Hauptfunktion der weißen Substanz besteht darin, die Marksegmente miteinander und das Rückenmark mit dem Enzephalon zu vereinigen.
Eigenschaften der weißen Substanz
Die weiße Substanz ist ein weißliches Gewebe, das Teil des zentralen Nervensystems ist.
Es befindet sich hauptsächlich im Rückenmark und wird durch die Erweiterungen von Neuronen gebildet, die elektrische Signale zu synaptischen Regionen und Gliazellen tragen.
Daher ist die weiße Substanz hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gehirnregion ist, die keine Neuronenkerne enthält.
Die Rolle der weißen Substanz besteht darin, eine gute Informationszirkulation im Nervensystem zu gewährleisten und verschiedene Regionen des Gehirns zu verbinden.
Aus diesem Grund wird die weiße Substanz dadurch charakterisiert, dass sie hohe Mengen an Myelin enthält. Myelin ist eine Substanz, die die Axone der meisten Neuronen auskleidet und für ein weißes Aussehen sorgt.
Ebenso hat Myelin die Hauptfunktion, die Übertragung von Informationen zu beschleunigen. Die Beschleunigung der Übertragung wird gemacht, da das Myelin es ermöglicht, dass die Information nicht in einer geraden und kontinuierlichen Weise durch das Axon hindurchgeht, sondern sich durch kleine Sprünge zwischen den Myelinscheiden bewegen kann.
Diese Art der Kommunikation im Gehirn wird als Saltationsübertragung bezeichnet, und da die weiße Substanz die Region des Gehirns ist, die die höchsten Mengen an Myelin aufweist, ist die Übertragung von Informationen dieser Struktur dadurch gekennzeichnet, dass sie sehr schnell ist.
Eine der am häufigsten mit der Funktion und Struktur der weißen Substanz verbundenen Pathologien ist Multiple Sklerose. Obwohl diese Gehirnregion mit vielen anderen Zuständen und Pathologien verwandt ist.
Hauptfunktion
Die Hauptfunktion der weißen Substanz besteht darin, eine korrekte Übertragung von Gehirninformationen durchzuführen. In der Tat haben Forscher der Universität von South Carolina kürzlich den Begriff "Scaffolding" weißer Substanz geprägt.
Dieser Begriff bezieht sich auf die Wichtigkeit der Übertragung von Informationen, die von der weißen Materie gemacht werden. Den Forschern zufolge definiert das Netzwerk der White-Matter-Verbindungen die Informationsarchitektur, die die Gehirnfunktion unterstützt.
Laut dem Wissenschaftler Van Horn, obwohl alle Verbindungen im Gehirn eine hohe Bedeutung haben, gibt es bestimmte Links, die besonders relevant sind.
In diesem Sinne scheint die weiße Substanz eine wichtige Rolle in der Gehirnkommunikation zu spielen. Schäden oder Zustände in dieser Region können die Funktion mehrerer Gehirnstrukturen beeinflussen und eine Vielzahl von physischen und neurologischen Veränderungen beinhalten.
Die weiße Substanz hat eine hohe Beteiligung daran, dass der Mensch die elektrochemischen Impulse, die vom Gehirn ausgesendet werden, auf den Rest des Körpers übertragen kann.
Somit kann festgestellt werden, dass die weiße Substanz für die Koordination der Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemen des menschlichen Organismus verantwortlich ist. Diese Tatsache beinhaltet sowohl das Funktionieren von Regionen innerhalb und außerhalb des Gehirns.
Aus diesem Grund dominieren in der weißen Substanz Axone von Neuronen, da dies der Teil ist, der die Information an ein anderes Neuron übertragen kann.
Die weiße Substanz fungiert als Kommunikationsbrücke zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns, die die Zellen von Neuronen enthalten. Diese Bereiche des Gehirns sind im Wesentlichen neuronale Highways, Zonen der Kommunikation und Übertragung von Informationen zwischen Regionen des Gehirns.
Andere Funktionen
Historisch gesehen war es klar, dass die wichtigste und einzige Funktion der weißen Substanz darin bestand, Informationen von einer Gehirnregion zur anderen zu übertragen. Auf diese Weise wurde die weiße Substanz als passive Struktur interpretiert, die sich auf die Übertragung neuronaler Ordnungen beschränkte.
Die neueste Forschung hat jedoch gezeigt, dass dies nicht ganz so ist. Obwohl die Hauptfunktion der weißen Substanz weiterhin in der Übertragung von Informationen liegt, wurde gezeigt, dass sie an der Durchführung anderer Aktivitäten beteiligt sein könnte.
Weiße Materie ist eng mit kognitiven und emotionalen Prozessen verbunden, und heutzutage ist man sich einig, dass dies ein wichtiges Element bei der Durchführung solcher Aktionen ist.
Die Beteiligung der weißen Substanz an der Entwicklung emotionaler und kognitiver Prozesse liegt in der Geschwindigkeit der Verbindung, die sie dem Gehirn bietet.
Die schnelle Übertragung von Information, die von der weißen Substanz ausgeführt wird, ermöglicht die Konstruktion neuronaler Netzwerke, die eine große Vielfalt kognitiver Prozesse steuern können.
Konkret scheinen die neuronalen Netze, die durch die weiße Materie erzeugt werden, in Gedächtnis- und Lernaktivitäten eng miteinander verknüpft zu sein. Ebenso sind sie am Management von kognitiven Ressourcen und exekutiven Funktionen beteiligt.
Auf diese Weise wird heute interpretiert, dass die weiße Substanz ein sehr wichtiges Element des Gehirns ist, das die Entwicklung und Nutzung der intellektuellen Fähigkeiten der Menschen stark beeinflusst.
Struktur
Die weiße Substanz befindet sich hauptsächlich im Rückenmark und besteht aus einer großen Anzahl von Nervenfasern, die als Neuroglia bekannt sind.
Wenn ein Querschnitt in der weißen Substanz gemacht wird, wird beobachtet, dass er von einer Schicht grauer Substanz bedeckt ist.
Obwohl sie als eine Substanz mit einem hohen Gehalt an myelinisierten Fasern, die in Längsrichtung verlaufen, charakterisiert ist, enthält die weiße Substanz auch eine gewisse Menge an nicht myelinisierten Fasern, dh Fasern ohne Myelin.
Strukturell sind die Nervenfasern, aus denen die weiße Substanz besteht, dadurch gekennzeichnet, dass sie die Segmente des Rückenmarks miteinander verbinden, ebenso wie das Rückenmark mit den Regionen des Gehirns.
1- Arten von Fasern
Die Fasern, die die weiße Substanz in den hinteren Wurzeln enthalten und die das hintere Horn erreichen, sind durch unterschiedliche Morphologien gekennzeichnet. Die Formen dieser Fasern hängen hauptsächlich von dem Reiz ab, den sie übertragen, und können in zwei große Gruppen unterteilt werden.
Exterozeptive Fasern
Die exterozeptiven Fasern sind kleinkalibrig und weisen kleine Myelinanteile auf. Das heißt, sie sind nicht methylierte Fasern.
Diese Fasern sind hauptsächlich verantwortlich für die Übertragung von exterozeptiven Afferenzen durch die Regionen des Rückenmarks und des Gehirns.
Propriozeptive Fasern
Propriozeptive Fasern sind größer und dicker als exterozeptive Fasern. Sie sind gekennzeichnet durch myelinisierte Fasern.
Die Fasern der hinteren Wurzel berühren die Neuronen des vorderen Horns direkt oder durch Interneurone, deren Soma im hinteren Horn gefunden werden.
Die Axone der Interneuronen kreuzen die vordere weiße Kommissur und die graue Kommissur, um sich mit den Motoneuronen auf der gegenüberliegenden Seite zu verbinden.
2 Ebenen der Organisation
Die weiße Substanz zeichnet sich durch drei grundlegende Organisationsebenen im Rückenmark aus.
Am Grund der Medulla liegt die segmentale Region der weißen Substanz. Diese Region ist verantwortlich für die Durchführung von segmentalen Reflexaktivitäten, die im Reflexbogen dargestellt sind.
Anschließend wird die intersegmentale Region gefunden, die für die Verknüpfung der segmentalen Mechanismen der weißen Substanz verantwortlich ist.
Im suprasegmentalen Bereich des Rückenmarks werden spinale Aktivitäten schließlich durch die höheren Hirnzentren koordiniert.
3 - Schnürsenkel der weißen Substanz
Die weiße Substanz besteht aus drei verschiedenen Strängen. Die Differenzierung jeder dieser Schnüre erfolgt durch ihre Lage im Rückenmark.
a) Vorherige Schnur
Die vordere Kordel befindet sich zwischen der medianen Ventralspalte und den ventrolateralen Rillen des Rückenmarks. Es ist dadurch gekennzeichnet, dass es motorische Bahnen enthält, die die mit willkürlichen Bewegungen verbundenen Bewegungen steuern.
b) Seitliche Schnur
Die laterale Kordel liegt zwischen den ventrolateralen Furchen und den dorsolateralen Furchen. Dies beinhaltet Faszikel, die mit willkürlichen Bewegungen in Verbindung stehen, den lateralen Corticospinaltrakt und Faszikel, die mit der Empfindlichkeit in Zusammenhang stehen.
c) Hinteres Kabel
Schließlich befindet sich die dritte und letzte Schnur der weißen Substanz zwischen der medianen Rückenfurche und den dorsolateralen Furchen.
Die hintere Kordel ist dadurch gekennzeichnet, dass sie im Bereich der Halswirbelsäule und der oberen Thoraxregion in zwei Faszikel unterteilt ist, dank der dazwischenliegenden dorsalen Rinne.
Die beiden Faszikel, die den hinteren Strang enthalten, sind der Fasciculus gracile (im medialen Bereich) und der kegelförmige Fasciculus (im lateralen Bereich). Beide Faszikel enthalten aufsteigende Fasern, die zum epikritischen Trakt gehören, bewusste Propriozeption und Vibrationsempfindlichkeit.
Hirnwege
Die weiße Substanz ist in Form von Gruppen von Nervenfasern organisiert. Diese Organisation wird sowohl innerhalb als auch außerhalb des zentralen Nervensystems beobachtet.
Die Bahnen des Gehirns sind somit eine Gruppe von Projektionsnervenfasern, die von der grauen Substanz verarbeitete Information zu den verschiedenen Regionen des außerhalb des Encephalons gelegenen Organismus senden.
Eine andere Art von Fasern der weißen Substanz sind die Fasern der Assoziation, die verschiedene Hirnregionen der gleichen Hemisphäre verbinden.
Der dritte und letzte Typ schließlich entspricht den interhemisphärischen Kommissuren, die Strukturen verschiedener Großhirnhälften enthalten.
Neben dem Rückenmark zeichnet sich das Gehirn durch eine Vielzahl von Strukturen aus, die hauptsächlich aus weißer Substanz bestehen. Das wichtigste ist das Corpus callosum, eine interhemisphärische Kommissur, die die beiden Hemisphären des Gehirns verbindet.
Veränderungen in der weißen Substanz
Veränderungen in der Struktur und Funktion der weißen Substanz hängen mit einer Vielzahl von Pathologien zusammen.
Die Faktoren, die am meisten mit Läsionen der weißen Substanz verbunden sind, sind Alter und Bluthochdruck. Das heißt, sowohl die Häufigkeit als auch der Schweregrad von Läsionen der weißen Substanz nehmen mit dem Alter und in der hypertensiven Population zu.
Das Spektrum der Möglichkeiten, die bei Patienten mit Läsionen der weißen Substanz auftreten können, ist jedoch sehr unterschiedlich. Von Menschen mit schweren Läsionen der weißen Substanz ohne jeglichen vaskulären Risikofaktor bis hin zu Individuen mit multiplen Risikofaktoren wie Bluthochdruck.
In diesem Sinne wird argumentiert, dass Läsionen in der weißen Substanz ein breites Spektrum von Risikofaktoren darstellen können, die heutzutage nicht ausreichend untersucht und abgegrenzt sind.
Trotzdem gibt es zur Zeit mehr oder weniger zuverlässige Daten über die Beziehung zwischen Läsionen der weißen Substanz und verschiedenen Pathologien. Die wichtigsten sind:
1- Veränderungen der weißen Substanz und kognitive Verschlechterung
Auf der Grundlage vorhandener Daten ist es nicht möglich, eine klare Beziehung zwischen dem Vorhandensein von Läsionen der weißen Substanz und kognitiven Beeinträchtigungen herzustellen, da die Studien begrenzt sind.
Bestimmte Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass eine Schädigung der weißen Substanz positiv mit der Veränderung des Frontallappens korreliert, was die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung, der Wortflüssigkeit und der Exekutivfunktionen beeinflusst.
2- Veränderungen der weißen Substanz und intrakranielle Blutungen
Mehrere Studien haben gezeigt, dass bei Patienten mit intrazerebraler Blutung viel häufiger Veränderungen der weißen Substanz auftreten
Diese Befunde zeigen, dass Blutungen nicht nur in den Basalganglien lokalisiert sind, sondern auch den Lobusspiegel beeinflussen.
3- Veränderungen der weißen Substanz als Produzenten von ischämischem Schlaganfall oder vaskulärem Tod
Mehrere klinische Studien haben gezeigt, dass Veränderungen in der weißen Substanz für den ischämischen Schlaganfall prädisponieren.
Insbesondere haben Personen, die an einem ischämischen Unfall und Veränderungen in der weißen Substanz leiden, das doppelte Risiko, einen neuen Schlaganfall darzustellen.
Referenzen
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