VIT HJÄRNA I HJÄRNAN: FUNKTION OCH STRUKTUR (MED BILDER) - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

Den vita substansen är en del av nervsystemet som i huvudsak består av neuron axoner. Det vill säga av den del av nervcellerna som ansvarar för att överföra informationen som bearbetas av cellkärnan till andra neuroner.

Den vita substansen eller materien är en del av ryggmärgen och består av ett stort antal nervfibrer. Av denna anledning observeras denna typ av ämne främst i hjärnans innersta regioner.

Representation av vitmaterial och gråmaterial.

Gråmaterial observeras vanligtvis i de regioner som gränsar till vitmaterialet. Namnet på vit substans beror på det faktum att denna del av nervsystemet har en stor andel myelinerade fibrer och ger en vitaktig färg.

Huvudfunktionen för den vita substansen är att förena ryggradssegmenten med varandra och ryggmärgen med hjärnan.

Egenskaper av den vita materien

Vitmaterialet är en vitaktig vävnad som är en del av det centrala nervsystemet. Den är huvudsakligen lokaliserad i ryggmärgen och bildas av förlängningarna av nervceller som bär elektriska signaler till synaptiska regioner och av gliaceller.

Således kännetecknas vitmaterialet huvudsakligen av att det är en hjärnregion som inte innehåller neuronkärnor.

Den vita materiens roll är att säkerställa ett bra informationsflöde i nervsystemet och att ansluta olika delar av hjärnan.

Av denna anledning kännetecknas den vita substansen av att innehålla stora mängder myelin. Myelin är ett ämne som täcker axonerna hos de flesta neuroner och ger ett vitt utseende.

På samma sätt har myelin huvudfunktionen att påskynda överföringen av information. Överföringsaccelerationen utförs, eftersom myelin tillåter att informationen inte behöver passera på ett rakt och kontinuerligt sätt genom axonen, utan kan färdas genom små hopp mellan myelinhöljet.

Denna typ av hjärnkommunikation kallas saltutskott, och eftersom vitmaterialet är den region i hjärnan med de största mängderna myelin, kännetecknas överföringen av information från denna struktur av att vara mycket snabb.

En av de patologier som är mest förknippade med den vita substansens funktion och struktur är multipel skleros. Även om detta hjärnregion är relaterat till många andra tillstånd och patologier.

Funktioner

Vitvarans huvudfunktion är att genomföra en korrekt överföring av hjärninformation. Faktum är att nyligen har forskare vid University of South Carolina myntat uttrycket "ställning" för vit materia.

Denna term hänvisar till vikten av överföring av information som utförs av den vita saken. Enligt forskarna definierar nätverket av anslutningar i vitmaterialet den informationsarkitektur som stöder hjärnfunktion.

Enligt forskaren Van Horn, även om alla förbindelser i hjärnan är mycket viktiga, finns det speciella länkar som är särskilt relevanta.

- Hjärnkommunikation

I detta avseende verkar den vita saken vara av primär betydelse för hjärnkommunikation. Skador eller tillstånd i denna region kan påverka funktionen hos flera hjärnstrukturer och involvera en mängd fysiska och neurologiska förändringar.

Den vita substansen har en hög grad av engagemang för att låta människor överföra de elektrokemiska pulserna som avges av hjärnan till resten av kroppen.

Således kan det fastställas att den vita saken är ansvarig för att samordna kommunikationen mellan de olika systemen i människokroppen. Detta faktum involverar både funktionen i regioner inom och utanför hjärnan.

Det är av detta skäl som axonerna hos neuroner dominerar i det vita ämnet, eftersom detta är den del som kan överföra information till en annan neuron.

Vitmaterialet fungerar som en kommunikationsbro mellan olika delar av hjärnan som innehåller cellerna i nervcellerna. Dessa områden i hjärnan är i huvudsak nervvägar, kommunikationsområden och överföring av information mellan hjärnregionerna.

- Andra funktioner

Historiskt förstås att den huvudsakliga och enda funktionen av den vita materien var att överföra information från vissa regioner i hjärnan till andra. På detta sätt tolkades den vita saken som en passiv struktur som var begränsad till att överföra neuronala ordningar.

Nyare forskning har dock visat att detta inte helt är fallet. Även om vitmaterialets huvudfunktion fortfarande ligger i överföringen av information har det visats att den kan delta i utförandet av andra aktiviteter.

Kognitiva och emotionella processer

Vitmaterialet är nära besläktat med kognitiva och känslomässiga processer och man håller för närvarande med om att det är ett viktigt element i utförandet av sådana handlingar.

Vitmaterials deltagande i utvecklingen av emotionella och kognitiva processer ligger i anslutningshastigheten som den ger till hjärnan.

Memorering och lärande

Den snabba överföringen av information som utförs av vitmaterialet möjliggör byggandet av neurala nätverk, som kan styra en mängd olika kognitiva processer.

Specifikt verkar de neurala nätverk som genereras av vitmaterialet vara nära kopplade till memorering och inlärningsaktiviteter. På samma sätt deltar de i förvaltningen av kognitiva resurser och verkställande funktioner.

På detta sätt tolkas det idag att vit materia är en mycket viktig del av hjärnan som i hög grad påverkar utvecklingen och användningen av människors intellektuella kapacitet.

Strukturera

Höger sidovy över den dissekerade mänskliga hjärnan som visar gråmaterial (de yttre delarna mörkare) och vit materia (de inre delarna och framträdande vitare). Källa: John A Beal, PhD Dep't. of Cell Biology and Anatomy, Louisiana State University Shreveport Center for Health Sciences / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Den vita substansen finns huvudsakligen i ryggmärgen och består av ett stort antal nervfibrer som kallas glia.

Om det vita ämnet överförs ses det vara täckt av ett lager grått material.

Även om det kännetecknas av att det är ett ämne med ett högt innehåll av myeliniserade fibrer som löper i längdriktningen, innehåller den vita substansen också en viss mängd unmyelinerade fibrer, det vill säga fibrer utan myelin.

Strukturellt kännetecknas nervfibrerna som utgör det vita ämnet av att man sammanfogar segmenten av ryggmärgen till varandra såväl som ryggmärgen till områdena i hjärnan.

- Typer av fibrer

Fibrerna som innehåller den vita substansen i de bakre rötter och som når det bakre hornet kännetecknas av att de presenterar olika morfologier. Formerna på dessa fibrer beror huvudsakligen på den stimulans de överför och kan delas upp i två stora grupper.

Exteroceptiva fibrer

De exteroceptiva fibrerna är små i kaliber och har minskade mängder myelin. Det vill säga, de är icke-myeliniserade fibrer.

Dessa fibrer är huvudsakligen ansvariga för att överföra exteroceptiva afferenter genom områdena i ryggmärgen och hjärnan.

Proprioseptiva fibrer

De proprioseptiva fibrerna är större och tjockare än de exteroceptiva fibrerna. De kännetecknas av att det är myelinerade fibrer.

Fibrerna i den bakre roten kommer i kontakt med neuronerna i det främre hornet direkt eller genom internuroner vars kroppar är belägna i det bakre hornet.

Interneurons axoner korsar den främre vita kommissuren och den grå commissuren för att ansluta till motorneuronerna på motsatt sida.

- Organisationsnivåer

Vitmaterialet kännetecknas av att de presenterar tre grundläggande organisationsnivåer i ryggmärgen.

I botten av medulla ligger den vita delen av den vita delen. Denna region är ansvarig för att utföra segmentreflexaktiviteter representerade i reflexbågen.

Därefter finns det det intersegmentala området, som ansvarar för att koppla samman de vita segmentens segmentmekanismer.

Slutligen, i det suprasegmentala området av ryggmärgen, samordnas ryggaktiviteterna genom de högre hjärncentrumen.

- Sladdar av vit materia

Den vita substansen består av tre olika snören. Differentieringen av var och en av dessa sladdar görs genom dess placering i ryggmärgen.

a) Framre ackord

Den främre sladden är belägen mellan den centrala mediansprickan och ryggmärgens ventrolaterala spår. Det kännetecknas av att det innehåller motorvägar som styr rörelserna i samband med frivilliga rörelser.

b) Sidosladd

Sidosnören ligger mellan ventrolaterala sulci och dorsolaterala sulci. Den innehåller fascicles relaterade till frivilliga rörelser, den laterala kortikospinala kanalen och fascicles relaterade till sensation.

c) Bakre ackord

Slutligen ligger den tredje och sista sladden av den vita substansen mellan den dorsala median sulcus och den dorsolaterala sulci.

Den bakre sladden kännetecknas av att den är uppdelad i två fascikler i livmoderhals- och övre bröstområdet, tack vare närvaron av dorsal mellanliggande sulcus.

De två fasciklarna som innehåller den bakre sladden är gracilis fascicle (i medialregionen) och cueniform fascicle (i den laterala regionen). Båda fasiklarna har stigande fibrer som tillhör den epikritiska kanalen, medveten proprioception och vibrationskänslighet.

Hjärnkanaler

Vitmaterialet är organiserat i form av buntar av nervfibrer. Denna organisation observeras både i och utanför det centrala nervsystemet.

Hjärnans kanaler är alltså en uppsättning av projektionsnervfibrer som skickar information bearbetad med grått material till de olika regionerna i kroppen som ligger utanför hjärnan.

En annan typ av vita ämnesfibrer är föreningsfibrer, som förbinder olika hjärnregioner på samma halvklot.

Slutligen motsvarar den tredje och sista typen de interhemisfäriska uppdragen, som innehåller strukturer från olika hjärnhalvor.

Utöver ryggmärgen kännetecknas hjärnan av att presentera ett stort antal strukturer som huvudsakligen består av vit substans. Det viktigaste är corpus callosum, en interhemisfärisk upprepning som förbinder hjärnans två hemisfärer.

Förändringar i den vita saken

Förändringar i vitmaterialets struktur och funktion är relaterade till en mängd olika patologier.

De faktorer som har varit mest förknippade med skador i den vita substansen är ålder och högt blodtryck. Det vill säga både frekvensen och svårighetsgraden av lesioner i den vita substansen ökar med åldern och hos den hypertensiva populationen.

Men spektrumet av möjligheter som kan presenteras hos personer med skador i den vita substansen är mycket varierande. Från personer med allvarliga skador i den vita substansen utan någon vaskulär riskfaktor till individer som har flera riskfaktorer såsom svår arteriell hypertoni.

I denna mening hävdas att lesioner i den vita substansen kan ge ett brett spektrum av riskfaktorer, som idag inte är tillräckligt studerade och definierade.

Trots detta finns det för närvarande mer eller mindre tillförlitliga data om förhållandet mellan skador i den vita substansen och olika patologier. De viktigaste är:

- Förändringar av vitmaterialet och kognitiv försämring

Baserat på befintliga data är det inte möjligt att fastställa ett tydligt samband mellan förekomsten av lesioner i den vita substansen och kognitiv nedsättning, eftersom studierna är begränsade.

Viss forskning har emellertid visat att skador på vitmaterialet positivt korrelerar med förändringar i frontalben, vilket påverkar informationsbehandlingshastigheten, verbal flytande och verkställande funktioner.

- Förändringar av den vita substansen och intrakraniella blödningar

Flera studier har funnit att avvikelser i vitmaterial är mycket vanligare hos personer med intracerebral blödning

Dessa fynd visar att blödningarna inte bara finns i basala ganglier utan också påverkar lobar.

- Förändringar av den vita substansen som producenter av ischemisk stroke eller vaskulär död

Flera kliniska studier har visat att förändringar i den vita substansen predisponerar för ischemisk stroke.

Specifikt har personer som lider av en ischemisk attack och förändringar i den vita substansen dubbelt så hög risk att presentera en ny stroke.

referenser

1. Bartrés D, Clemente IC, Junqué C. Förändringar i vitmaterial och kognitiv prestanda vid åldrande. Rev Neurol 2001; 33: 347-53.
2. Blumenfeld, Hal (2010). Neuroanatomi genom kliniska fall (2: a upplagan). Sunderland, Mass .: Sinauer Associates.
3. Douglas Fields, R. (2008). "White Matter Matters." Scientific American. 298 (3): 54–61.
4. Smith EE, Roseland J, Knudsen BA, Hylek EM, Greenberg SM. Leukoaraiosis är förknippad med warfarin-relaterad blödning efter ischemisk stroke: hjärt-kärlsstudien. Neurology 2002; 59: 193-7.
5. Sowell, Elizabeth R .; Peterson, Bradley S .; Thompson, Paul M .; Välkommen, Suzanne E .; Henkenius, Amy L .; Toga, Arthur W. (2003). "Kartlägga kortikala förändringar över hela människans livslängd." Nature Neuroscience. 6 (3): 309–15.
6. Den holländska TIA Trial Study Group. Förutsägare av större kärlhändelser hos patienter med en kortvarig ischemisk attack eller mindre stroke. Stroke 1993; 24: 527-31.