Substance nigra: co to je, funkce a související poruchy

The Parkinsonova choroba a další mozkové poruchy jsou spojeny se změnami v přenosu dopamin, to záleží na oblast mozku, kterou známe jako substantia nigra.

Ale co přesně je ta černá látka? V tomto článku přezkoumáme funkce této struktury mozku, její anatomické vlastnosti a nemoci, kterých se účastní.

• Související článek: „Části lidského mozku (a funkce)"

Co je to černá látka?

Černá látka je součástí bazálních ganglií, mozkový systém složený z neostriatum, globus pallidus a subthalamic jádra, kromě substantia nigra.

Nachází se v části mozku známé jako „střední mozek“. Tato oblast je považována za součást mozkového kmene a souvisí s pohybem, vědomím, bdělostí, zrakem a sluchem.

V lidském mozku najdeme substantia nigra na obou stranách středové čáry. To znamená, že v každé hemisféře mozku je černá látka.

Neuromelanin, pigment v dopaminergních neuronech (hojný v této oblasti), dává své jméno černé látce, protože jí dodává charakteristický tmavý tón.

• Související článek: „Bazální ganglia: anatomie a funkce"

Kompaktní část a síťovaná část

Černá látka je rozdělena na dvě části: kompaktní část a síťovaná část. Každý z nich má své vlastní funkce a spojuje střední mozek s různými oblastmi nervového systému.

Kompaktní část přenáší signály do zbytku bazálních ganglií. Promítá dopaminergní neurony na neostriatum, a proto hraje zásadní roli při iniciaci a regulaci jemné motoriky.

Síťovaná část vysílá odtoky z bazálních ganglií do jiných oblastí mozku, jako je thalamus, klíčové jádro pro výměnu informací mezi subkortikálními strukturami a kůrou intelektuální.

Tato sekce úzce souvisí s globus pallidus a vaše neurony používají neurotransmiter GABA, který má v nervovém systému inhibiční funkci, včetně dopaminergní aktivity kompaktního substantia nigra.

Kompaktní část je tmavší než síťovaná, protože, jak jsme již řekli, neuromelanin se nachází v dopaminergních neuronech, v kompaktní části je početnější než v síťované.

Jeho povinnosti?

Většina funkcí, kterých se substantia nigra účastní, souvisí s její kompaktní částí a dopaminem. Síťovaná část však také ovlivňuje další procesy, zejména inhibici neuronů (prostřednictvím GABA) a pohyby očí.

1. Odměna

Dopamin, který je velmi patrný v kompaktní části substantia nigra, je vylučován tělem, když získáme odměnu a způsobuje příjemné pocityzpůsobem, který nám pomáhá předvídat, které chování povede k posílení.

Tímto způsobem je díky substantia nigra integrace mezi podněty a reakce, což zvyšuje pravděpodobnost opakování určitého vzorce určitých externích dat chování.

Účinky dopaminu a systému odměn v mozku částečně vysvětlují motivaci hledat posílení, sexuální potěšení nebo rozvoj závislostí. Jinými slovy, ovlivňuje jak adaptivní využívání učení, tak jeho degeneraci v důsledku závislostí.

2. Dobrý motor

Neurony kompaktní části substantia nigra regulují působení neostria, přímo zapojený do provádění pohybů. Tímto způsobem bazální ganglia jako celek ovlivňují motoriku obecně, zatímco substantia nigra konkrétněji souvisí s kontrolou a zahájením pohybů pokuta.

Nigrostriatální trakt, složený z neuronů, jejichž těla jsou umístěna v substantia nigra, je závislý na dopaminu. Poškození této dopaminergní dráhy je příčinou Parkinsonovy choroby.

3. Učení se

Kompaktní část substantia nigra hraje klíčovou roli při učení reakce mozku na podněty. Tato oblast mozku je zvláště důležité pro prostorové učení.

Funkce usnadnění učení substantia nigra souvisí také s dopaminem a jeho posilujícími účinky; konkrétně se zdá, že dopaminergní neurony se ve větší míře střílí, když se objeví nové nebo překvapivé podněty.

4. Dočasné zpracování

Bylo prokázáno, že léze v kompaktní části substantia nigra způsobují deficity ve vnímání času, zejména při detekci intervalů mezi podněty. Tímto způsobem je vytvořena představa o časové distribuci, ve které probíhají jak podněty, tak akce.

5. Pohyby očí

Spojení síťované části substantia nigra s thalamem se podílejí na kontrole sakády očí, nezbytné pro vizuální zpracování. Přispívají také ke stabilizaci pohledu, bez ohledu na změny polohy hlavy nebo obličeje.

6. Regulace spánku

Studie na potkanech naznačují, že dopaminergní neurony v kompaktní části substantia nigra jsou nezbytné pro regulaci cyklu spánku a bdění. Jeho role je obzvláště důležitá v REM spánku nebo REM (rychlých pohybů očí).

Tato funkce by mohla vysvětlit problémy se spánkem, které se často vyskytují u Parkinsonovy nemoci a které souvisejí s lézemi substantia nigra.

Související poruchy

Parkinsonova choroba je způsobena degenerací dopaminergních neuronů v kompaktní části substantia nigra. Ve skutečnosti, změna barvy substantia nigra, ke které dochází při této poruše Je to způsobeno snížením hustoty tohoto typu neuronů, které obsahují neuromelanin.

Mnoho charakteristických příznaků Parkinsonovy choroby souvisí s deficitem funkcí substantia nigra: třes v klidu, pomalost pohybu, strnulost, nízká nálada, poruchy srdce spánek atd.

Abnormální aktivace neuronů substantia nigra byla spojena jak s příznaky Parkinsonovy choroby, tak se záchvaty.

Dopamin a substantia nigra jsou také zapojeny do schizofrenie. Dopaminové dráhy jsou u této poruchy narušeny a hladiny dopaminu jsou obvykle velmi vysoké. Podobně u schizofrenie dochází ke strukturálním změnám v substantia nigra.

• Mohlo by vás zajímat: "6 typů schizofrenie a související charakteristiky"

Bibliografické odkazy:

• Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Léger, J. F., Heck, D. & Lücking, C. H. (2003). Jednojednotková analýza neuronů substantia nigra pars reticulata u volně se chovajících potkanů ​​s epilepsií s genetickou absencí. Epilepsie, 44 (12), 1513-20.

• Lima, M. M. S., Andersen, M. L., Reksidler, A. B., Vital, M. NA. B. F. & Tufik, S. (2007). Role substantia nigra pars compacta při regulaci spánkových vzorců u potkanů. Public Library of Science, 2 (6), e513.

• Matell, M. S. & Heck, W. H. (2000). Neuropsychologické mechanismy chování intervalového časování. BioEssays, 22 (1), 94-103.