Sostanza nigra: cos'è, funzioni e disturbi correlati related

Il morbo di Parkinson e altri disturbi cerebrali sono associati ad alterazioni nella trasmissione di dopamina, che dipende da la regione del cervello che conosciamo come substantia nigra.

Ma cos'è esattamente la sostanza nera? In questo articolo esamineremo le funzioni di questa struttura cerebrale, le sue caratteristiche anatomiche e le malattie in cui è coinvolta.

• Articolo correlato: "Parti del cervello umano (e funzioni)"

Qual è la sostanza nera?

La sostanza nera fa parte dei gangli della base, sistema cerebrale composto dal neostriato, dal globo pallido e dal nucleo subtalamico, oltre alla substantia nigra.

Si trova nella parte del cervello nota come "mesencefalo". Questa regione è considerata parte del tronco cerebrale ed è correlata al movimento, alla coscienza, alla vigilanza, alla vista e all'udito.

Nel cervello umano troviamo substantia nigra su entrambi i lati della linea mediana. Cioè, c'è una sostanza nera in ogni emisfero del cervello.

Neuromelanina, un pigmento nei neuroni dopaminergici

(abbondante in questa regione), dà il nome alla sostanza nera poiché le conferisce il caratteristico tono scuro.

• Articolo correlato: "Gangli della base: anatomia e funzioni"

Parte compatta e parte reticolata

La sostanza nera è divisa in due sezioni: la parte compatta e la parte reticolata. Ognuno di loro ha le proprie funzioni e collega il mesencefalo con diverse regioni del sistema nervoso.

La parte compatta trasmette segnali al resto dei gangli della base. Proietta i neuroni dopaminergici al neostriato, motivo per cui svolge un ruolo fondamentale nell'avvio e nella regolazione delle capacità motorie fini.

La parte reticolata invia deflussi dai gangli della base ad altre aree del cervello, come il talamo, un nucleo chiave per lo scambio di informazioni tra le strutture sottocorticali e la corteccia cerebrale.

Questa sezione è strettamente correlato al globo pallido e i tuoi neuroni usano il neurotrasmettitore GABA, che ha una funzione inibitoria nel sistema nervoso, compresa l'attività dopaminergica della substantia nigra compatta.

La parte compatta è più scura di quella reticolata, poiché, come abbiamo detto, la neuromelanina si trova nei neuroni dopaminergici, più numerosi nella parte compatta che in quella reticolata.

I suoi doveri?

La maggior parte delle funzioni in cui è coinvolta la substantia nigra hanno a che fare con la sua parte compatta e con la dopamina. Tuttavia, la parte reticolata influenza anche altri processi, in particolare l'inibizione neuronale (tramite GABA) e i movimenti oculari.

1. Ricompensa

La dopamina, che ha una presenza molto evidente nella parte compatta della substantia nigra, viene secreta dall'organismo quando otteniamo una ricompensa e provoca piacevoli sensazioni, in un modo che ci aiuti a prevedere quali comportamenti porteranno al rinforzo.

In questo modo, grazie alla substantia nigra, un'integrazione tra gli stimoli e la reazioni, rendendo più probabile che alcuni dati esterni ripetano un certo modello di comportamento.

Gli effetti della dopamina e del sistema di ricompensa del cervello spiegano in parte la motivazione a cercare rinforzi, piacere sessuale o lo sviluppo di dipendenze. In altre parole, influenza sia l'uso adattivo dell'apprendimento che la sua degenerazione dovuta alle dipendenze.

2. Bel motore

I neuroni della parte compatta della substantia nigra regolano l'azione del neostriato, direttamente coinvolto nell'esecuzione dei movimenti. In questo modo, i gangli della base nel loro insieme influenzano le capacità motorie in generale, mentre i substantia nigra è più specificamente correlata al controllo e all'inizio dei movimenti bene.

Il tratto nigrostriatale, costituito da neuroni i cui corpi si trovano nella substantia nigra, dipende dalla dopamina. Il danno a questa via dopaminergica è la causa della malattia di Parkinson.

3. Apprendimento

La parte compatta della substantia nigra svolge un ruolo chiave nell'apprendimento della risposta del cervello agli stimoli. Questa regione del cervello è particolarmente importante per l'apprendimento spaziale.

La funzione di facilitazione dell'apprendimento della substantia nigra è anche correlata alla dopamina e ai suoi effetti rinforzanti; in particolare, i neuroni dopaminergici sembrano attivarsi in misura maggiore quando compaiono stimoli nuovi o sorprendenti.

4. Elaborazione temporanea

È stato dimostrato che le lesioni nella parte compatta della substantia nigra causano deficit nella percezione del tempo, in particolare nella rilevazione di intervalli tra stimoli. Si crea così una nozione di distribuzione temporale in cui avvengono sia gli stimoli che le azioni intraprese.

5. Movimenti oculari

Le connessioni della parte reticolata della substantia nigra con il talamo sono coinvolte nel controllo della saccadi degli occhi, necessario per l'elaborazione visiva. Contribuiscono anche alla stabilizzazione dello sguardo, indipendentemente dai cambiamenti nella posizione della testa o del viso.

6. Regolazione del sonno

Studi sui ratti suggeriscono che i neuroni dopaminergici nella parte compatta della substantia nigra sono essenziali per regolare il ciclo sonno-veglia. Il suo ruolo è particolarmente importante nel sonno REM o REM (di rapidi movimenti oculari).

Questa funzione potrebbe spiegare i problemi del sonno che frequentemente si verificano nella malattia di Parkinson, legati a lesioni nella substantia nigra.

Disturbi correlati

La malattia di Parkinson è dovuta alla degenerazione dei neuroni dopaminergici nella parte compatta della substantia nigra. Infatti, lo scolorimento della substantia nigra che si verifica in questo disturbo È dovuto alla riduzione della densità di questo tipo di neuroni, che contengono neuromelanina.

Molti dei sintomi caratteristici del Parkinson sono legati a un deficit delle funzioni del substantia nigra: tremori a riposo, lentezza nei movimenti, rigidità, umore depresso, disturbi del dormire, ecc.

L'attivazione anormale dei neuroni della substantia nigra è stata associata sia ai sintomi che alle convulsioni del morbo di Parkinson.

Dopamina e substantia nigrani sono implicati anche nella schizofrenia. Le vie della dopamina sono interrotte in questo disturbo e i livelli di dopamina sono generalmente molto alti. Allo stesso modo, nella schizofrenia ci sono cambiamenti strutturali nella substantia nigra.

• Potresti essere interessato: "I 6 tipi di schizofrenia e le caratteristiche associate"

Riferimenti bibliografici:

• Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Léger, J. F., Heck, D. & Lucking, C. h. (2003). Analisi a unità singola dei neuroni della substantia nigra pars reticulata in ratti che si comportano liberamente con epilessia con assenza genetica. Epilessia, 44 (12), 1513-20.

• Lima, M. m. S., Andersen, M. L., Reksidler, A. B., Vitale, M. PER. B. f. & Tufik, S. (2007). Il ruolo della substantia nigra pars compacta nella regolazione dei modelli di sonno nei ratti. Public Library of Science, 2 (6), e513.

• Matello, M. S. & Diamine, W. h. (2000). Meccanismi neuropsicologici del comportamento a tempo di intervallo. BioSaggi, 22 (1), 94-103.