Szara Materia vs Biała Materia

Mózg jest niezwykle złożoną strukturą, ale istnieją sposoby, aby podzielić jego strukturę anatomiczną na bardziej dyskretne części: lewą i prawą półkulę, płaty ciemieniowe, skroniowe, potyliczne i czołowe. Innym popularnym podziałem jest rozdzielenie istoty szarej i białej mózgu. Ale czym są te dwie struktury? Jak bardzo się od siebie różnią? Jak istotny, i fizjologicznie istotny, jest ten podział? Czytaj dalej, aby się dowiedzieć!

Różnice między istotą szarą a białą

Co to jest istota szara?

Materia szara składa się głównie z ciał komórek neuronów, czyli somy. Jest to kulista struktura, w której znajduje się jądro neuronu.

Co to jest istota biała?

Obszary istoty białej mózgu składają się głównie ze zmielinizowanych aksonów, które są długimi przekaźnikami wychodzącymi z somy, i które mają białawy kolor ze względu na stosunkowo wysoką zawartość tłuszczów lipidowych w białku mieliny, które je pokrywa. Tworzą one połączenia między komórkami mózgu, a istota biała jest zwykle rozmieszczona w wiązkach zwanych traktami.

Czy to naprawdę takie proste?

Nie do końca. Podczas gdy powyższy podział jest fizjologicznie dokładny na poziomie systemowym, istnieje mieszanka typów komórek obecnych zarówno w istocie szarej, jak i białej.ubstancja szara zawiera również:

• Przewody aksonalne
• Komórki glejowe
• Kapilarne naczynia krwionośne
• Neuropil – mieszankę dendrytów, niemyelinowanych aksonów i gleju

Materia biała zawiera również:

• Oligodendrocyty – komórki glejowe, które produkują mielinę
• Astrocyty

Jak ułożone są istota szara i istota biała w OUN?

Zarówno istota szara, jak i biała są rozmieszczone w całym ośrodkowym układzie nerwowym człowieka – w mózgu i rdzeniu kręgowym

Rycina 1: Rozmieszczenie istoty białej i szarej w mózgu.

Położenie istoty szarej

Ciała komórek nerwowych są liczne w móżdżku, pniu mózgu i móżdżku. Ta ostatnia struktura, która stanowi zaledwie 10% objętości mózgu, zawiera więcej neuronów niż cała reszta mózgu razem wzięta. W rdzeniu kręgowym istota szara tworzy strukturę „motyla”, którą można zobrazować poniżej na rycinie 2.

Więc które regiony ośrodkowego układu nerwowego mają zewnętrzną warstwę istoty szarej?

Możemy myśleć o móżdżku i móżdżku jako o regionach mózgu, które mają zewnętrzną warstwę istoty szarej (patrz rycina 1). Istota szara pnia mózgu znajduje się w grupach neuronów zwanych jądrami, które są osadzone w traktach istoty białej.

Położenie istoty białej

Jak już wspomniano, istota biała jest zorganizowana w trakty aksonów. W mózgu i móżdżku istota biała znajduje się głównie w głębszych obszarach – przy czym istota szara pokrywa istotę białą – patrz rysunek 1. Inne struktury istoty szarej, takie jak zwoje podstawy, są osadzone wewnątrz tego jądra istoty białej. Wypełnione płynem komory mózgu również znajdują się w obrębie istoty białej.
W rdzeniu kręgowym sytuacja jest w dużej mierze odwrotna – istota biała jest rozmieszczona wokół centralnego „motyla” istoty szarej.

Rycina 2: Rozmieszczenie istoty białej i szarej w rdzeniu kręgowym.

Materia szara i istota biała: funkcje

Jaką funkcję pełni istota szara?

Ciężkie dla istoty szarej regiony mózgu obejmują te, które kontrolują aktywność mięśniową i sensoryczną.

• Kora mózgowa – Zewnętrzna warstwa mózgu, kora mózgowa, składa się z kolumn neuronów istoty szarej, a pod nią znajduje się istota biała. Obszar ten ma zasadnicze znaczenie dla wielu aspektów wyższego uczenia się, w tym uwagi, pamięci i myślenia.

• Móżdżek – Móżdżek jest niezbędny dla kontroli motorycznej, koordynacji i precyzji.

Jaką funkcję pełni istota biała?

Bogate w neurony regiony mózgu nie liczyłyby się zbytnio bez bogatych żył połączeń aksonalnych zawartych w istocie białej, które je łączą.

Biała mielina tłuszczowa, która nadaje tej tkance jej nazwę, jest również niezbędna do jej funkcjonowania – mielina izoluje aksony, pozwalając sygnałom w nich zawartym podróżować znacznie szybciej, umożliwiając funkcjonowanie komórek nerwowych, które jest niezbędne do normalnego funkcjonowania motorycznego i sensorycznego.

Choroby istoty szarej i białej

Choroby istoty szarej

Choroby, które powodują utratę neuronów tworzących istotę szarą, nazywane są przede wszystkim chorobami neurodegeneracyjnymi. Choroby te, do których należą demencje, takie jak choroba Alzheimera i demencja czołowo-skroniowa, dotykają milionów ludzi na całym świecie. Zmiany w istocie białej są często obecne w tych chorobach, ale fizjologiczne znaki rozpoznawcze, takie jak blaszki amyloidowe i splątki neurofibrylarne tau, znajdują się w istocie szarej. Jak można się spodziewać, region, w którym neurony są tracone, w dużej mierze dyktuje postęp choroby – objawy motoryczne choroby Parkinsona są bezpośrednio związane z utratą neuronów produkujących dopaminę w istocie czarnej.

Choroby istoty białej

Jak to ujął James Balm w swoim artykule dla BMC, szlaki istoty białej są podziemiami mózgu, istotnymi połączeniami, które zapewniają sprawne działanie naszego układu nerwowego. Jako takie, choroba, która wpływa na naszą istotę białą może zakłócić ten tranzyt sygnału nerwowego i może być poważnym problemem.

• Stwardnienie rozsiane – W stwardnieniu rozsianym (MS) biała tłuszczowa powłoka mielinowa wokół aksonów ulega zniszczeniu, co prowadzi do zaburzeń ruchowych lub czuciowych. W nawracająco-remisyjnej postaci stwardnienia rozsianego, mielina ta może być naprawiana i tracona wielokrotnie. W postępującym stwardnieniu rozsianym po uszkodzeniu aksonów następuje śmierć neuronów, która jest nieodwracalna.
• Choroby istoty białej – odpowiedzialne za około jedną piątą udarów na świecie, choroby istoty białej wpływają na naczynia krwionośne pochowane w obrębie istoty białej. Twardnieją one, uniemożliwiając dotarcie tlenu i innych składników odżywczych do istoty białej.
• Uszkodzenie rdzenia kręgowego – kiedy wiązki aksonów w rdzeniu kręgowym ulegają uszkodzeniu, traci się połączenie między mózgiem a istotą szarą rdzenia kręgowego. Może to powodować paraliż i problemy sensoryczne, które często są trwałe, jeśli ciała neuronów są uszkodzone.

.