Substance nigra: mikä se on, toiminnot ja niihin liittyvät häiriöt

 Parkinsonin tauti ja muut aivohäiriöt liittyvät muutoksiin dopamiini, se riippuu aivojen alue, jonka tunnemme nimellä substantia nigra.

Mutta mikä on musta aine? Tässä artikkelissa tarkastellaan tämän aivorakenteen toimintoja, sen anatomisia ominaisuuksia ja sairauksia, joihin se liittyy.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Ihmisen aivojen osat (ja toiminnot)"

Mikä on musta aine?

Musta aine on osa tyvisanglia, aivojärjestelmä, joka koostuu neostriatumista, globus pallidusista ja subtalamaalisesta ytimestä, substantia nigran lisäksi.

Se sijaitsee aivojen osassa, joka tunnetaan nimellä "keskiaivo". Tätä aluetta pidetään osana aivorungoa ja se liittyy liikkeeseen, tajuntaan, valppauteen, näkemykseen ja kuuloon.

Ihmisen aivoissa löydämme substantia nigran keskiviivan molemmilta puolilta. Toisin sanoen jokaisessa aivopuoliskossa on musta aine.

Neuromelaniini, pigmentti dopaminergisissä neuroneissa (runsaasti tällä alueella), antaa nimensä mustalle aineelle, koska se antaa sille tyypillisen tumman sävyn.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Basal ganglia: anatomia ja toiminnot"

Kompakti osa ja verkkokappale

Musta aine on jaettu kaksi osaa: kompakti osa ja verkkokappale. Jokaisella heistä on omat tehtävänsä ja se yhdistää keskiaivot hermoston eri alueisiin.

Kompakti osa lähettää signaaleja muille basaaliganglioille. Se projisoi dopaminergiset neuronit neostriatumiin, minkä vuoksi sillä on perustava rooli hienomotorian aloittamisessa ja säätämisessä.

Verkostettu osa lähettää ulosvirtauksia tyvganglioista muihin aivojen alueisiin, kuten talamukseen, keskeinen ydin tietojenvaihtoon aivokuoren rakenteiden ja aivokuoren välillä aivojen.

Tämä osa liittyy läheisesti maapallon pallidukseen ja neuronisi käyttävät välittäjäainetta GABA, jolla on hermostossa estävä tehtävä, mukaan lukien kompaktin substantia nigran dopaminerginen aktiivisuus.

Kompakti osa on tummempi kuin verkkokalvo, koska, kuten olemme sanoneet, neuromelaniinia löytyy dopaminergisistä neuroneista, enemmän kompaktissa osassa kuin verkkokalvossa.

Sen tehtävät?

Suurin osa toiminnoista, joihin substantia nigra liittyy, liittyy sen pieneen osaan ja dopamiiniin. Verkostettu osa vaikuttaa kuitenkin myös muihin prosesseihin, erityisesti hermosolujen estoon (GABA: n kautta) ja silmien liikkeisiin.

1. Palkinto

Dopamiini, jolla on erittäin havaittavissa olevaa ainetta mustan osan kompaktissa osassa, erittyy elimistöön, kun saamme palkkion aiheuttaa miellyttäviä tuntemuksiatavalla, joka auttaa meitä ennustamaan, mikä käyttäytyminen johtaa vahvistumiseen.

Tällä tavalla, kiitos substantia nigra, integraatio ärsykkeiden ja reaktiot, jolloin tietyt ulkoiset tiedot toistavat todennäköisemmin tietyn mallin käyttäytymistä.

Dopamiinin ja aivojen palkitsemisjärjestelmän vaikutukset selittävät osittain motivaation etsiä vahvistusta, seksuaalista nautintoa tai riippuvuuksien kehittymistä. Toisin sanoen se vaikuttaa sekä oppimisen mukautuvaan käyttöön että riippuvuuksista johtuvaan rappeutumiseen.

2. Hieno moottori

Materia nigran kompaktin osan neuronit säätelevät neostriatumin toimintaa, osallistuu suoraan liikkeiden suorittamiseen. Tällä tavoin tyvganglionit kokonaisuutena vaikuttavat motorisiin taitoihin, kun taas substantia nigra liittyy tarkemmin liikkeiden hallintaan ja aloittamiseen hieno.

Nigrostriatalinen alue, joka koostuu hermosoluista, joiden rungot sijaitsevat substantia nigrassa, on riippuvainen dopamiinista. Tämän dopaminergisen reitin vaurio on Parkinsonin taudin syy.

3. Oppiminen

Kompaktilla osa substantia nigrasta on avainasemassa aivojen reaktion oppimisessa ärsykkeisiin. Tämä aivojen alue on erityisen tärkeä paikkatieteen oppimiselle.

Sisällöntuotannon oppimista helpottava toiminto liittyy myös dopamiiniin ja sen vahvistaviin vaikutuksiin; erityisesti dopaminergiset neuronit näyttävät laukaisevan enemmän, kun uusia tai yllättäviä ärsykkeitä ilmaantuu.

4. Väliaikainen käsittely

Vammaisten mustan osan kompaktissa osassa on osoitettu aiheuttavan puutteita ajan havaitsemisessa, erityisesti ärsykkeiden välien havaitsemisessa. Tällä tavalla luodaan käsite ajallisesta jakaumasta, jossa sekä ärsykkeet että toteutetut toimet tapahtuvat.

5. Silmien liikkeet

Materiaalin nigran verkkokalvon osan ja talamuksen väliset yhteydet ovat osallisina silmien saccades, tarvitaan visuaaliseen käsittelyyn. Ne myötävaikuttavat myös katseen vakauttamiseen riippumatta pään tai kasvojen asennon muutoksista.

6. Unisäätö

Rotilla tehdyt tutkimukset viittaavat siihen, että substantia nigran kompaktissa osassa olevat dopaminergiset neuronit ovat välttämättömiä uni-herätyssyklin säätelemiseksi. Sen rooli on erityisen tärkeä REM-unessa tai REM (nopea silmän liike).

Tämä toiminto voisi selittää unihäiriöt, joita esiintyy usein Parkinsonin taudissa, jotka liittyvät mustavalkovaurioihin.

Liittyvät häiriöt

Parkinsonin tauti johtuu dopaminergisten hermosolujen rappeutumisesta substantia nigran pienessä osassa. Itse asiassa, tässä häiriössä esiintyvän substantia nigran värimuutokset Se johtuu tämän tyyppisten neuromelaniinia sisältävien neuronien tiheyden vähenemisestä.

Monet Parkinsonin taudille tyypillisistä oireista liittyvät vajaatoimintaan substantia nigra: vapina levossa, liikkeen hitaus, jäykkyys, heikko mieliala, häiriöt nukkua jne.

Sisällöntuhkasolujen epänormaaliin aktivaatioon on liittynyt sekä Parkinsonin taudin oireita että kohtauksia.

Dopamiini ja substantia nigra ovat mukana myös skitsofreniassa. Dopamiinireitit ovat häiriintyneitä tässä häiriössä, ja dopamiinitasot ovat yleensä erittäin korkeita. Vastaavasti skitsofreniassa on rakenteellisia muutoksia substantia nigrassa.

• Saatat olla kiinnostunut: "Skitsofrenian kuusi tyyppiä ja niihin liittyvät ominaisuudet"

Bibliografiset viitteet:

• Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Léger, J. F., Heck, D. & Lücking, C. H. (2003). Yksittäinen yksikköanalyysi substantia nigra pars reticulata -neuroneista vapaasti käyttäytyvissä rotissa, joilla on geneettinen poissaolotautia. Epilepsia, 44 (12), 1513-20.

• Lima, M. M. S., Andersen, M. L., Reksidler, A. B., Vital, M. TO. B. F. & Tufik, S. (2007). Substantia nigra pars compactan rooli rottien unimallien säätelyssä. Julkinen tiedekirjasto, 2 (6), e513.

• Matell, M. S. & Heck, W. H. (2000). Intervallien ajoituskäyttäytymisen neuropsykologiset mekanismit. BioEssays, 22 (1), 94-103.