AIVOJEN VALKEUS: TOIMINTA JA RAKENNE (KUVILLA) - NEUROPSYKOLOGIA - 2025

Valkoinen aine on osa hermostoa, joka on pääasiassa koostuu neuroni aksonien. Toisin sanoen se osa neuroneja, joka on vastuussa solun ytimen käsittelemien tietojen välittämisestä muille hermoille.

Valkoinen aine tai aine on osa selkäydintä ja koostuu suuresta määrästä hermokuituja. Tästä syystä tämäntyyppisiä aineita havaitaan pääasiassa aivojen sisimmillä alueilla.

Valkoisen ja harmaan aineen esitys.

Harmaata ainetta havaitaan yleensä valkoaineen viereisillä alueilla. Valkoaineen nimi johtuu siitä, että tässä hermoston osassa on suuri osa myelinoituja kuituja ja se antaa valkeahkoa väriä.

Valkoisen aineen päätehtävänä on yhdistää selkärangan segmentit toistensa kanssa ja selkäytimen aivojen kanssa.

Valkoaineen ominaisuudet

Valkoinen aine on valkeahko kudos, joka on osa keskushermostoa. Se sijaitsee pääosin selkäytimessä ja muodostuu neuronien jatkeista, jotka kuljettavat sähköisiä signaaleja synaptisille alueille, ja glia-soluista.

Siten valkealle aineelle on pääasiassa tunnusomaista se, että se on aivoalue, joka ei sisällä neuronien ytimiä.

Valkoisen aineen tehtävänä on varmistaa hyvä tiedonkulku hermostossa ja yhdistää aivojen eri alueet.

Tästä syystä valkealle aineelle on ominaista, että se sisältää suuria määriä myeliiniä. Myeliini on aine, joka peittää useimpien neuronien aksonit ja antaa valkoisen ilmeen.

Samoin myeliinillä on päätoiminto tiedonsiirron nopeuttamisessa. Läpäisykiihtyvyys suoritetaan, koska myeliini sallii sen, että informaation ei tarvitse kulkea suoraan ja jatkuvasti aksonin läpi, vaan se voi kulkea pienten hyppyjen läpi myeliinivaippujen välillä.

Tämän tyyppistä aivoviestintää kutsutaan suolaiseksi siirtämiseksi, ja koska valkea aine on se aivojen alue, jolla on suurin määrä myeliiniä, tiedon siirtämiselle tästä rakenteesta on ominaista erittäin nopea.

Yksi patologioista, jotka liittyvät eniten valkoisen aineen toimintaan ja rakenteeseen, on multippeliskleroosi. Vaikka tämä aivoalue liittyy moniin muihin tiloihin ja patologioihin.

ominaisuudet

Valkoisen aineen päätehtävä on aivotietojen oikean siirron suorittaminen. Itse asiassa äskettäin Etelä-Carolinan yliopiston tutkijat ovat keksineet termin "rakennustelineet" valkeaineelle.

Tämä termi viittaa valkoisen aineen suorittaman tiedonsiirron tärkeyteen. Tutkijoiden mukaan valkoisen aineen yhteysverkko määrittelee tietoarkkitehtuurin, joka tukee aivojen toimintaa.

Tutkija Van Hornin mukaan, vaikka kaikki aivojen yhteydet ovat erittäin tärkeitä, on olemassa erityisiä linkkejä, jotka ovat erityisen tärkeitä.

- Aivoviestintä

Tässä mielessä valkoisella aineella näyttää olevan ensisijainen merkitys aivoviestinnässä. Vahingot tai olosuhteet tällä alueella voivat vaikuttaa useiden aivorakenteiden toimintaan ja aiheuttaa monenlaisia ​​fyysisiä ja neurologisia muutoksia.

Valkoisella aineella on korkea osallistuminen siihen, että ihminen voi siirtää aivojen lähettämiä sähkökemiallisia pulsseja muuhun kehoon.

Siten voidaan määrittää, että valkea aine vastaa viestinnän koordinoinnista ihmiskehon eri järjestelmien välillä. Tämä tosiasia liittyy sekä aivojen sisä- että ulkopuolella olevien alueiden toimintaan.

Juuri tästä syystä neuronien aksonit ovat vallitsevia valkoisessa aineessa, koska tämä on osa, joka pystyy siirtämään tietoja toiseen neuroniin.

Valkoinen aine toimii viestinnän siltana aivojen eri alueiden välillä, jotka sisältävät hermosolujen solut. Nämä aivoalueet ovat pääosin hermoväyliä, viestintä- ja tiedonsiirtoalueita aivojen alueiden välillä.

- Muut toiminnot

Historiallisesti ymmärrettiin, että valkoisen aineen pääasiallinen ja ainoa tehtävä oli siirtää tietoa tietyiltä aivoalueilta toisille. Tällä tavalla valkea aine tulkittiin passiiviseksi rakenteeksi, joka rajoittui hermosolujen siirtoon.

Viimeaikaiset tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että näin ei ole täysin. Vaikka valkoisen aineen päätehtävä on edelleen tiedon välittämisessä, on osoitettu, että se voi osallistua muun toiminnan suorittamiseen.

Kognitiiviset ja emotionaaliset prosessit

Valkoinen aine liittyy läheisesti kognitiivisiin ja tunnepitoisiin prosesseihin, ja tällä hetkellä sovitaan, että se on tärkeä osa tällaisten toimien suorittamista.

Valkoisen aineen osallistuminen tunne- ja kognitiivisten prosessien kehittämiseen on sen aivoille tarjoaman yhteysnopeudella.

Muistaminen ja oppiminen

Valkoisen aineen nopea tiedonsiirto mahdollistaa hermoverkkojen rakentamisen, joka voi hallita suurta määrää kognitiivisia prosesseja.

Erityisesti valkoaineen muodostamat hermoverkot näyttävät olevan läheisesti yhteydessä muistamiseen ja oppimiseen. Samoin he osallistuvat kognitiivisten resurssien ja toimeenpanotoimintojen hallintaan.

Tällä tavalla nykyään tulkitaan, että valkea aine on aivojen erittäin tärkeä osa, joka vaikuttaa suuresti ihmisten älyllisten kykyjen kehitykseen ja käyttöön.

Rakenne

Leikatun ihmisen aivot oikealta sivultapäin, näyttäen harmaata ainetta (ulommat osat tummempia) ja valkoista ainetta (sisäosat ja näkyvästi valkoisempia). Lähde: John A Beal, PhD Dep't. solubiologian ja anatomian tutkimus, Louisiana State University Shreveportin terveystieteiden keskus / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Valkoinen aine sijaitsee pääosin selkäytimessä ja koostuu suuresta määrästä hermokuituja, jotka tunnetaan nimellä glia.

Jos valkea aine on jaettu, sen nähdään peittävän kerros harmaata ainetta.

Vaikka sille on tunnusomaista, että aineella on runsaasti myelinoituja kuituja, jotka kulkevat pitkittäin, valkeaine sisältää myös tietyn määrän myelinoimattomia kuituja, ts. Kuituja, joissa ei ole myeliiniä.

Rakenteellisesti hermosäikeille, jotka muodostavat valkoaineen, on tunnusomaista yhdistämällä selkäytimen segmentit toisiinsa, samoin kuin selkäytimen aivojen alueisiin.

- Kuitutyypit

Kuiduille, jotka sisältävät takajuurten valkoista ainetta ja jotka saapuvat takaosan sarveen, on ominaista, että niillä on erilaiset morfologiat. Näiden kuitujen muodot riippuvat pääasiassa niiden välittämästä ärsykkeestä, ja ne voidaan jakaa kahteen suureen ryhmään.

Exteroceptive kuidut

Exteroceptiiviset kuidut ovat kaliiperia pieniä ja niissä on vähentynyt määrä myeliiniä. Toisin sanoen ne ovat myelinoimattomia kuituja.

Nämä kuidut vastaavat pääasiassa eksteroceptiivisten afferenttien välittämisestä selkäytimen ja aivojen alueiden kautta.

Proproseptiiviset kuidut

Proprioceptiiviset kuidut ovat suurempia ja paksumpia kuin exteroceptive kuidut. Niille on ominaista myelinoidut kuidut.

Takajuuren kuidut ovat kosketuksissa etusarven neuronien kanssa suoraan tai interneturonien kautta, joiden rungot sijaitsevat takaosassa.

Interneturonien aksonit ylittävät etuosan valkoisen ja harmaan kommission yhdistääkseen moottorin neuroneihin vastakkaisella puolella.

- Organisaatiotasot

Valkoiselle aineelle on tunnusomaista, että selkäytimessä on kolme perustavaa organisointitasoa.

Medullan juuressa on valkoaineen segmenttinen alue. Tämä alue on vastuussa heijastinkäyrässä esitettyjen segmenttiheijastustoimintojen suorittamisesta.

Myöhemmin on segmenttien välinen alue, joka vastaa valkoisen aineen segmenttimekanismien yhdistämisestä.

Lopuksi selkäytimen suprasegmenttisella alueella selkärangan toimintaa koordinoidaan korkeampien aivopisteiden kautta.

- Valkoaineen narut

Valkoinen aine koostuu kolmesta eri johdosta. Kukin näistä naruista erotellaan sen sijainnin perusteella selkäytimessä.

a) Etunäkö

Etujohto sijaitsee keskimmäisen halkeaman ja selkäytimen ventrolateristen urien välissä. Sille on ominaista, että se sisältää moottoriajoneuvoja, jotka ohjaavat vapaaehtoisiin liikkeisiin liittyviä liikkeitä.

b) sivujohto

Sivuttaisnauha on ventrolaterisen sulcin ja dorsolateral sulcin välissä. Se sisältää vapaaehtoisiin liikkeisiin liittyvät solut, kortikospinaaliputken sivut ja sensioon liittyvät fassiilit.

c) Takakuori

Lopuksi, kolmas ja viimeinen valkeainelanka sijaitsevat selän keskipitkän ja dorsolateral sulcin välissä.

Takajohdolle on tunnusomaista se, että se on jaettu kahteen soluun kohdunkaulan ja rintakehän alueella, selkävälin välisen rintakehän ansiosta.

Kaksi solua, jotka sisältävät takajohdon, ovat gracilis-fasciitti (mediaalialueella) ja cueniform-fascicle (lateraalialueella). Molemmat runot sisältävät nousevat kuidut, jotka kuuluvat epikriittiseen alueeseen, tietoisen proprioception ja värähtelyherkkyyden.

Aivot

Valkoinen aine on järjestetty hermokuitujen kimppujen muodossa. Tätä organisaatiota tarkkaillaan sekä keskushermoston sisällä että ulkopuolella.

Aivojen radat ovat siis joukko projektiohermokuituja, jotka lähettävät harmaan aineen käsittelemää tietoa kehon eri alueille, jotka sijaitsevat aivojen ulkopuolella.

Toinen tyyppi valkoisen aineen kuiduista on assosiaatiokuituja, jotka yhdistävät saman aivopallon eri aivoalueet.

Viimeinen, kolmas ja viimeinen tyyppi vastaa pallon välisiä palloja, jotka sisältävät rakenteita eri aivojen pallonpuoliskoilta.

Lisäksi aivoille on selkäytimen lisäksi karakterisoitu suuri joukko rakenteita, jotka koostuvat pääasiassa valkoaineesta. Tärkein on corpus callosum, aaltojen välinen pallo, joka yhdistää aivojen kaksi pallonpuoliskoa.

Muutokset valkoisessa aineessa

Valkoisen aineen rakenteen ja toiminnan muutokset liittyvät moniin erilaisiin patologioihin.

Valkoisen aineen vaurioihin eniten liittyvät tekijät ovat ikä ja korkea verenpaine. Toisin sanoen sekä valkoisen aineen vaurioiden taajuus että vakavuus kasvavat iän myötä ja verenpainepotilaiden kohdalla.

Kuitenkin niiden mahdollisuuksien kirjo, joita voi esiintyä kohteissa, joissa on valkoisen aineen vaurioita, on hyvin monimuotoinen. Niistä ihmisistä, joilla on vakavia valkoisen aineen vaurioita ilman verisuonitautitekijöitä, henkilöihin, joilla on useita riskitekijöitä, kuten vaikea valtimoverenpaine.

Tässä mielessä väitetään, että valkoisen aineen vauriot voivat sisältää laajan spektrin riskitekijöitä, joita ei nykyään ole riittävästi tutkittu ja määritelty.

Tästä huolimatta tällä hetkellä on enemmän tai vähemmän luotettavaa tietoa valkoisen aineen leesioiden ja erilaisten patologioiden suhteesta. Tärkeimmät niistä ovat:

- Valkoaineen muutokset ja kognitiivinen heikkeneminen

Olemassa olevien tietojen perusteella ei ole mahdollista selvittää selkeää yhteyttä valkoisen aineen vaurioiden esiintymisen ja kognitiivisen vajaatoiminnan välillä, koska tutkimuksia on rajoitetusti.

Jotkut tutkimukset ovat kuitenkin osoittaneet, että valkoaineen vaurioituminen korreloi positiivisesti etusuoran muutoksen kanssa, mikä vaikuttaa tietojenkäsittelyn nopeuteen, sanalliseen sujuvuuteen ja johtotehtäviin.

- Valkoaineen muutokset ja kallonsisäiset verenvuotot

Useat tutkimukset ovat havainneet, että valkoaineen poikkeavuudet ovat paljon yleisempiä potilailla, joilla on aivojen sisäisiä verenvuotoja

Nämä havainnot osoittavat, että verenvuodot eivät sijaitse vain pohjagangliassa, vaan vaikuttavat myös lobariin.

- Valkoaineen muutokset iskeemisen aivohalvauksen tai verisuonikuoleman aiheuttajina

Useat kliiniset tutkimukset ovat osoittaneet, että valkeaineen muutoksilla on taipumus iskeemiseen aivohalvaukseen.

Erityisesti henkilöillä, joilla on iskeeminen hyökkäys ja muutokset valkoisessa aineessa, on kaksinkertainen riski saada uusi aivohalvaus.

Viitteet

1. Bartrés D, Clemente IC, Junqué C. Valkoaineen ja kognitiivisen suorituskyvyn muutokset ikääntyessä. Rev Neurol 2001; 33: 347-53.
2. Blumenfeld, Hal (2010). Neuroanatomia kliinisissä tapauksissa (2. painos). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
3. Douglas Fields, R. (2008). "White Matter Matters." Tieteellinen amerikkalainen. 298 (3): 54–61.
4. Smith EE, Roseland J, Knudsen BA, Hylek EM, Greenberg SM. Leukoaraiosis liittyy varfariiniin liittyvään verenvuotoon iskeemisen aivohalvauksen jälkeen: sydän- ja verisuoniterveyden tutkimus. Neurology 2002; 59: 193-7.
5. Sowell, Elizabeth R.; Peterson, Bradley S.; Thompson, Paul M.; Tervetuloa, Suzanne E.; Henkenius, Amy L.; Toga, Arthur W. (2003). "Aivokuoren muutoksen kartoittaminen ihmisen koko elinkaaren ajalta." Luonto Neurotiede. 6 (3): 309–15.
6. Hollannin TIA-tutkimustutkimusryhmä. Ennakoivat suuret verisuonitapahtumat potilailla, joilla on ohimenevä iskeeminen isku tai lievä aivohalvaus. Stroke 1993; 24: 527-31.