Schwarze Substanzfunktionen, Anatomie und Krankheiten

Der Schwarze Substanz Es ist ein heterogener Teil des Mittelhirns, eine bestimmte Region des Gehirns. Ebenso ist es ein wichtiges Element des Basalgangliensystems. Es bildet einen dorsalen Teil des Gehirns, der durch Besitz von Neuronen mit Neuromelanin, einem spezifischen dunklen Pigment des Gehirns, gekennzeichnet ist.

Der Name des schwarzen Substanz bezieht sich auf das eigene Erscheinungsbild von Neuronen bestimmter Regionen des Mittelhirns. Diese haben eine dunkle Farbe, die schwarz sehr ähnlich ist.

Die schwarze Substanz wird von dopaminergen und gabaergen Neuronen betrifft und spielt eine wichtige Rolle bei der Kontrolle der motorischen Aktivitäten.

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Anatomie der schwarzen Substanz

MRT, horizontales Gericht. Schwarze Substanz wird rot hervorgehoben.

Die schwarze Substanz bildet eine Region des Gehirns, die dorsal zerebrale Stiele befindet und sich rostrokaudal entlang des Mittelhirns erstreckt.

Die ersten Studien zu dieser speziellen Substanz wurden 1888 von Mingazzini und 1919 von gesund durchgeführt. Seitdem wurde der Schluss gezogen, dass die schwarze Substanz in zwei makroskopische Teile unterteilt ist.

Der erste, der als dorsaler Teil bekannt ist, ist durch eine sehr reichhaltige Substanz im Neuromelanin gekennzeichnet. Die Farbe dieses Pigments lässt die Zellen dieser Region dunkler als normal beobachten.

Der andere Teil der schwarzen Substanz befindet sich im ventralsten Bereich, in dem sich die voluminosen schwarze Substanzstruktur befindet. Es präsentiert eine abgeflachte ovoid.

Schließlich verteidigen einige Autoren die Existenz eines lateralen Teils der schwarzen Substanz. Derzeit wird dieser Teil jedoch als Teil des ventralen Teils der Substanz angesehen.

Andererseits können die beiden Teile der schwarzen Substanz auch durch die Art der Neurotransmitter, die enthalten. Während dorsale Portion Neuronen hohe Dopaminkonzentrationen enthalten, sind ventrale Portionsneuronen in GABA reicher.

Funktionen

Ort der rot gekennzeichneten schwarzen Substanz

Die Funktionen der schwarzen Substanz sind heute sicherlich umstritten. Es war noch nicht ausführlich, welche Aktivitäten diese Regionen des Gehirns ausführen oder welche spezifischen Funktionen sie ausführen.

Die Daten über ihre Aktivität deuten jedoch darauf hin, dass die schwarze Substanz an vier Hauptprozessen beteiligt sein könnte.

Lernen

Der Zusammenhang zwischen Lernen und schwarzer Substanz liegt bei der Beziehung, die diese Struktur mit Parkinson -Krankheit präsentiert. Heute ist bekannt, dass Veränderungen in den Neuronen der schwarzen Substanz ein Zeichen der degenerativen Pathologie darstellen.

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In diesem Sinne motivierten die amnesischen Veränderungen, die viele Probanden mit Parkinson präsentiert haben.

Insbesondere zeigte ein Forscherteam der Universität von Pennsylvania, dass die Stimulation dopaminerger Neuronen der schwarzen Substanz den Lernprozess verändern kann.

Die Studie wurde an einer Gruppe von Probanden durchgeführt, die durch eine tiefe Stimulation einer Behandlung gegen die Parkinson -Krankheit folgten, was bedeutet, wie die Intervention das assoziative Lernen der Teilnehmer verbesserte.

Belohnungssuche

In derselben früheren Untersuchung wurde es als Stimulation dopaminerger Neuronen der schwarzen Substanz nachgewiesen, die bei Personen erfreuliche Empfindungen lieferten.

Aus diesem Grund wird argumentiert, dass diese Gehirnstruktur eng mit der Suche nach Belohnung und Sucht verbunden sein könnte.

Motorplanung

Die Rolle der schwarzen Substanz in der Motorplanung ist eine der eher untersuchten und dokumentierten Funktionen.

Viele Studien zeigen, wie schwarze Substanzneuronen eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Körperbewegungen spielen, eine Tatsache, die sich in Parkinson -Symptomen, die ihre Degeneration verursachen.

Augenbewegung

Schließlich wurden auch schwarze Substanzneuronen in den Prozessen der Augenbewegungen demonstriert. Diese Funktion scheint hauptsächlich durch die retikulierte schwarze Substanz ausgeführt zu werden. 

Neuronen der schwarzen Substanz

Im Nervensystem wurden drei Haupttypen von Neuronen beschrieben. Diese unterscheiden sich hauptsächlich aufgrund ihrer Größe und ihrer Lage.

Die erste Art von Neuronen sind große Zellen, befinden sich in der ventralen Region der schwarzen Substanz und beziehen sich auf die als retikuläre schwarze Substanz bekannte Region.

Die zweite Art von Neuronen sind etwas kleinere Zellen, die als "mittelgroße Neuronen" klassifiziert werden. Diese befinden sich im dorsalen Bereich der schwarzen Substanz und beziehen sich auf die kompakte schwarze Substanz.

Schließlich sind die dritten Art von Neuronen kleine Zellen, die in den beiden Teilen der schwarzen, dorsalen und ventralen Substanz enthalten sind. Das heißt, sowohl die retikulierte schwarze Substanz als auch die kompakte schwarze Substanz enthalten kleine Neuronen.

Dopamin -Neuronen

Dopamin -Neuronen sind in der kompakten schwarzen Substanz (dorsale Region) sehr häufig. Sie können jedoch in verschiedenen Regionen des Mittelhirns, einschließlich der ventralen Region (retikulierte schwarze Substanz), gefunden werden.

Dopamin -Neuronen werden durch Histofuoreszenz- und Immunhistochemie -Techniken sowie durch die Färbung von NISSL unterschieden, da diese Art von Neuronen hohe Massen von NISSL -Substanz aufweist.

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Dopaminerge Neuronen haben einen mittleren neuronalen Körper, der sich in der kompakten schwarzen Substanz befindet. Es präsentiert mehrere dendritische Hauptprozesse, normalerweise zwischen 3 und 6 Prozessen, die bis zum 4 -fachen erzwungen werden können.

Ein oder zwei Dendriten dieser Neuronen werden in die retikuläre schwarze Substanz eingeführt. Das Axon der dopaminergen Zellen stammt von einem der Hauptdendriten und wird nicht myelinisiert.

Das Axon emittiert nicht die Kollateral innerhalb der schwarzen Substanz und ist für den lateralen Hypothalamus, bis er die gestreiften Regionen erreicht hat. Die anderen Dendriten des Neuron -Asts in die kompakte schwarze Substanz.

Darüber hinaus haben Dopamin -Neuronen einen kleinen Teil von „nicht -dopaminergen“ Neuronen mit geringer Größe und Sternenform, deren Dendriten die Kerngrenze nicht überschreiten.

Schwarze Substanztypen

Koronale Abschnitte des menschlichen Gehirns, die die Basalganglien markieren. Blau = gestreiften Körper, grün = blasser Ballon (Außen- und Innensegmente), Gelb = subtalamischer Kern, rot = schwarzer Substanz (Pars reticulata und kompakte Pars). Der rechte Abschnitt ist der tiefste, näher am Gehirnstamm. Quelle: Andrew Gillies (Benutzer: Anaru) [CC BY-S (http: // CreePecommons.Org/lizenzen/by-sa/3.0/]]

Die schwarze Substanz unterscheidet sich von der weißen Substanz und der grauen Substanz aufgrund ihres Aussehens, ihrer Lage, ihrer Struktur und Funktion. Zwei spezifische Regionen können jedoch auch innerhalb der schwarzen Substanz unterschieden werden.

Diese Differenzierung reagiert hauptsächlich auf die Arten von Neuronen, zu denen schwarze Substanzen gehören. In Regionen ist eine bestimmte Art von Zellen vorherrschend und in anderen Fällen sind verschiedene Neuronen bequem.

Ebenso sind die beiden Regionen der schwarzen Substanz mit unterschiedlichen Funktionen sowie mit Pathologien verschiedener Natur verbunden.

Die beiden Teile der schwarzen Substanz sind der kompakte Teil und der retikulierte Teil. Der kompakte Teil umfasst benachbarte dopaminerge Gruppen, und der retikulierte Teil betrifft auch den lateralen Teil der schwarzen Substanz.

Kompakte schwarze Substanz

Der kompakte Teil der schwarzen Substanz ist durch schwarze Neuronen gekennzeichnet, die durch das Neuromelaninpigment gefärbt werden. Dieses Pigment nimmt mit dem Alter zu, sodass die Neuronen dieser Region im Laufe der Jahre verdeckt sind.

Dieser Teil der schwarzen Substanz kann zwischen dem ventralen Boden und dem dorsalen Boden unterteilt werden. Die Neuronen des kompakten Teils erhalten hemmende Signale aus den Kollateralaxonen der Neuronen des retikulierten Teils der schwarzen Substanz.

Die dopaminergen Zellen dieser Region innervieren auch andere Strukturen des Basalgangliensystems wie dem medialen Pallidum, des retikulierten Teils der schwarzen Substanz und des subtalamischen Kerns.

Seine Aktivität ist hauptsächlich mit Lernprozessen verbunden. Das Funktionieren dieser Region ist jedoch komplex und wird derzeit untersucht.

Einige Studien weisen darauf hin, dass die Degeneration pigmentierter Neuronen der kompakten schwarzen Substanz das Hauptzeichen der Parkinson -Krankheit darstellt. Daher wird darauf hingewiesen, dass diese Region an der Entwicklung der Pathologie beteiligt wäre.

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In Bezug auf elektrophysiologische Studien weisen mehrere Autoren darauf hin, dass Neuronen in dieser Region durch die Präsentation von Aktionspotentialen mit einer dreiphasigen Welle mit der ersten positiven Phase und einer durchschnittlichen Dauer von mehr als 2,5 Millisekunden gekennzeichnet sind.

Retikulierte schwarze Substanz

Die retikulierte schwarze Substanz unterscheidet sich aufgrund der Neuronendichte von der kompakten schwarzen Substanz, die viel niedriger ist. Tatsächlich ist eine leicht diffuse Region und die Dendriten von Neuronen sind vorzugsweise senkrecht zu gestreiften Affärenen.

Es besteht aus einer heterogenen Population von GABAergen Neuronen, meist großer und mittelgroßer Projektionsneuronen, zusätzlich zu kleinen Interneuronen in einer Sternform.

Die niedrige neuronale Dichte der retikulären schwarzen Substanz ist anatomisch sehr ähnlich der des blassen Ballons und des damaligen Kerns. Tatsächlich kann die retikuläre schwarze Substanz für seine Zytologie, Verbindungen, Neurochemie und Physiologie als Erweiterung dieser Gehirnstrukturen angesehen werden.

Mediumneuronen haben auf variable Weise einen neuronalen Körper. Es kann dreieckig, fusiform, ovoid oder polygonal sein, die Lösung zwischen 3 und 5 Primaras, die im neuronalen Körper stammen.

Die Hauptdendriten der retikulären schwarzen Substanz werden in den Polen der fusiformen Neuronen gebildet, wodurch sich Dichotomisch in kurzer Entfernung vom Körper teilen. Tertiärdendriten erscheinen normalerweise in großer Entfernung in der Nähe der Terminaldendriten.

Die Axone der Neuronen sind tausend und stammen aus dem Körper oder den primären Dendriten der Zelle. Die meisten von ihnen enden in der retikulären schwarzen Substanz oder in der kompakten schwarzen Substanz.

In Bezug auf ihre Funktionen scheint die retikulierte schwarze Substanz mit Anleitungen und Okulomotionsprozessen verbunden zu sein. Ebenso hat diese Gehirnstruktur mit der Parkinson -Krankheit und Epilepsie zusammenhängen.

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