Substance nigra: hvad det er, funktioner og relaterede lidelser

Det Parkinsons sygdom og andre hjernesygdomme er forbundet med ændringer i transmissionen af dopamin, det afhænger af det område af hjernen, som vi kender som substantia nigra.

Men hvad er det sorte stof nøjagtigt? I denne artikel vil vi gennemgå funktionerne i denne hjernestruktur, dens anatomiske egenskaber og de sygdomme, som den er involveret i.

• Relateret artikel: "Dele af den menneskelige hjerne (og funktioner)"

Hvad er det sorte stof?

Det sorte stof er en del af basalganglierne, et cerebralt system sammensat af neostriatum, globus pallidus og den subthalamiske kerne ud over substantia nigra.

Det er placeret i den del af hjernen, der er kendt som "midthjernen". Denne region betragtes som en del af hjernestammen og er relateret til bevægelse, bevidsthed, årvågenhed, syn og hørelse.

I den menneskelige hjerne finder vi substantia nigra på begge sider af midterlinjen. Der er et sort stof i hver hjernehalvdel af hjernen.

Neuromelanin, et pigment i dopaminerge neuroner (rigeligt i denne region), giver sit navn til det sorte stof, da det giver det sin karakteristiske mørke tone.

• Relateret artikel: "Basalganglier: anatomi og funktioner"

Kompakt del og tværbundet del

Det sorte stof er opdelt i to sektioner: den kompakte del og den retikulerede del. Hver af dem har sine egne funktioner og forbinder mellemhjernen med forskellige regioner i nervesystemet.

Den kompakte del transmitterer signaler til resten af ​​basalganglierne. Det projicerer dopaminerge neuroner til neostriatum, hvorfor det spiller en grundlæggende rolle i initieringen og reguleringen af ​​finmotorik.

Den retikulerede del sender udstrømning fra basalganglierne til andre områder af hjernen, såsom thalamus, en nøglekerne til informationsudveksling mellem subkortikale strukturer og cortex hjerne.

Dette afsnit er nært beslægtet med kloden pallidus og dine neuroner bruger neurotransmitteren GABA, som har en hæmmende funktion i nervesystemet, inklusive i den dopaminergiske aktivitet af den kompakte substantia nigra.

Den kompakte del er mørkere end den retikulerede, da neuromelanin, som vi har sagt, findes i dopaminerge neuroner, mere talrig i den kompakte del end i den retikulerede.

Dens pligter?

De fleste af de funktioner, som substantia nigra er involveret i, har at gøre med dens kompakte del og med dopamin. Imidlertid påvirker den retikulerede del også andre processer, især neuronal inhibering (gennem GABA) og øjenbevægelser.

1. Belønning

Dopamin, som har en meget mærkbar tilstedeværelse i den kompakte del af substantia nigra, udskilles af kroppen, når vi opnår en belønning og forårsager behagelige fornemmelserpå en måde, der hjælper os med at forudsige, hvilken adfærd der vil føre til forstærkning.

På denne måde takket være substantia nigra en integration mellem stimuli og reaktioner, hvilket gør visse eksterne data mere tilbøjelige til at gentage et bestemt mønster af opførsel.

Virkningerne af dopamin og hjernens belønningssystem forklarer delvist motivationen til at søge forstærkning, seksuel nydelse eller udvikling af afhængighed. Med andre ord påvirker det både den adaptive brug af læring og dens degeneration på grund af afhængighed.

2. Fin motor

Neuronerne i den kompakte del af substantia nigra regulerer virkningen af ​​neostriatum, direkte involveret i at udføre bevægelser. På denne måde påvirker basalganglierne som helhed motoriske færdigheder generelt, mens substantia nigra er mere specifikt relateret til kontrol og initiering af bevægelser bøde.

Den nigrostriatale kanal, der består af neuroner, hvis kroppe er placeret i substantia nigra, er afhængig af dopamin. Skader på denne dopaminerge vej er årsagen til Parkinsons sygdom.

3. Læring

Den kompakte del af substantia nigra spiller en nøglerolle i at lære hjernens respons på stimuli. Denne region i hjernen er især vigtigt for rumlig læring.

Læringsfunktionsfunktionen for substantia nigra er også relateret til dopamin og dens forstærkende effekter; specifikt synes dopaminerge neuroner at skyde i større grad, når der opstår nye eller overraskende stimuli.

4. Midlertidig behandling

Læsioner i den kompakte del af substantia nigra har vist sig at forårsage underskud i opfattelsen af ​​tidisær ved påvisning af intervaller mellem stimuli. På denne måde skabes en forestilling om den tidsmæssige fordeling, hvor både stimuli og de udførte handlinger finder sted.

5. Øjenbevægelser

Forbindelserne mellem den retikulerede del af substantia nigra og thalamus er involveret i styringen af saccades af øjnene, nødvendigt til visuel behandling. De bidrager også til at stabilisere blikket, uanset ændringer i hovedets eller ansigtets position.

6. Søvnregulering

Undersøgelser med rotter antyder, at dopaminerge neuroner i den kompakte del af substantia nigra er vigtige for at regulere søvn-vågecyklussen. Dens rolle er især vigtig i REM-søvn eller REM (af hurtige øjenbevægelser).

Denne funktion kunne forklare de søvnproblemer, der ofte opstår i Parkinsons sygdom, relateret til læsioner i substantia nigra.

Relaterede lidelser

Parkinsons sygdom skyldes degeneration af dopaminerge neuroner i den kompakte del af substantia nigra. Faktisk, misfarvning af substantia nigra, der forekommer i denne lidelse Det skyldes reduktionen i densiteten af ​​denne type neuroner, som indeholder neuromelanin.

Mange af de karakteristiske symptomer på Parkinsons er relateret til et underskud i funktionerne i substantia nigra: rysten i hvile, langsom bevægelse, stivhed, lavt humør, forstyrrelser i søvn osv.

Unormal aktivering af substantia nigra neuroner har været forbundet med både Parkinsons sygdomssymptomer og krampeanfald.

Dopamin og substantia nigra er også impliceret i skizofreni. Dopaminveje forstyrres i denne lidelse, og dopaminniveauerne er normalt meget høje. Ligeledes er der i skizofreni strukturelle ændringer i substantia nigra.

• Du kan være interesseret: "De 6 typer skizofreni og tilhørende egenskaber"

Bibliografiske referencer:

• Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Léger, J. F., Heck, D. & Lücking, C. H. (2003). Analyse af en enkelt enhed af substantia nigra pars reticulata neuroner i frit opførende rotter med genetisk fraværsepilepsi. Epilepsi, 44 (12), 1513-20.

• Lima, M. M. S., Andersen, M. L., Reksidler, A. B., Vital, M. TIL. B. F. & Tufik, S. (2007). Rollen af ​​substantia nigra pars compacta i reguleringen af ​​søvnmønstre hos rotter. Public Library of Science, 2 (6), e513.

• Matell, M. S. & Heck, W. H. (2000). Neuropsykologiske mekanismer for interval timing adfærd. BioEssays, 22 (1), 94-103.