Русская Википедия:Белое вещество

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Анатомическая карточка

Файл:3DSlicer-KubickiJPR2007-fig6.jpg
Структура белого вещества человеческого мозга (снимок с помощью МРТ).

Белое вещество (Шаблон:Lang-la) — компонент центральной нервной системы позвоночных животных, состоящий главным образом из пучков аксонов, покрытых миелином[1]. Противопоставляется серому веществу мозга, состоящему из клеточных тел-нейронов. Цветовая дифференциация белого и серого вещества нервной ткани обусловлена белым цветом миелина.

В спинном мозге белое вещество находится снаружи от серого. Макроскопически в белом веществе спинного мозга различают передние канатики (Шаблон:Lang-la), боковые канатики (Шаблон:Lang-la) и задние канатики (Шаблон:Lang-la).

В головном мозге белое вещество наоборот находится внутри и окружено серым веществом (корой). Однако в белом веществе также присутствуют участки с серым веществом — скопления тел нервных клеток. Их называют базальными ядрами[2].

Структура

Белое вещество состоит из пучков нервных волокон, которые соединяют различные области серого вещества (места расположения тел нервных клеток) мозга друг с другом и переносят информацию в виде нервных импульсов между нейронами. Белое вещество называется белым из-за характерного окраса, вызванного наличием миелина на отростках нервных клеток. Миелин действует как изолятор, который позволяет электрическим сигналам «прыгать», а не «проходить» по аксону, увеличивая при этом скорость передачи нервных сигналов во много раз[3].

Общее число длинных волокон в полушарии головного мозга составляет 2 % от общего числа кортико-кортикальных волокон (через кортикальные области) и примерно такое же число, как те, которые связываются между двумя полушариями в самой большой белой тканевой структуре мозга, мозолистом теле[4]. Шюц и Брайтенберг отмечают: «как грубое правило, количество волокон определённого возраста длины обратно пропорционально их длине»[4].

Белое вещество у взрослых, не страдающих бесплодием, составляет 1,7–3,6% крови[5].

Серое вещество

Другим основным компонентом мозга является серое вещество (на самом деле розовато-коричневое из-за кровеносных капилляров), которое состоит из нейронов. Чёрная субстанция — это третий цветной компонент, обнаруженный в мозге, который кажется темнее из-за более высокого уровня меланина в дофаминергических нейронах, чем в близлежащих областях. Обратите внимание, что белое вещество иногда может казаться темнее серого вещества на предметном стекле микроскопа из-за типа используемого окрашивания. Белое вещество головного и спинного мозга не содержит дендритов, тел нервных клеток или более коротких аксонов, которые можно найти только в сером веществе.

Расположение

Белое вещество образует основную часть глубоких отделов головного мозга и поверхностных отделов спинного мозга. Агрегаты серого вещества, такие как базальные ганглии (хвостатое ядро, путамен, бледный шар, чёрная субстанция, субталамическое ядро, прилежащее ядро) и ядра ствола мозга (красное ядро, ядра черепных нервов), расположены в белом веществе головного мозга.

Мозжечок устроен аналогично головному мозгу, с поверхностной оболочкой коры мозжечка, глубоким мозжечковым белым веществом (называемым «витальным деревом») и скоплениями серого вещества, окруженными глубоким мозжечковым белым веществом (зубчатое ядро, шаровидное ядро, эмболиообразное ядро и фастигиальное ядро). Заполненные жидкостью желудочки головного мозга (боковые желудочки, третий желудочек, мозговой водопровод, четвёртый желудочек) также расположены глубоко в белом веществе головного мозга.

Длина миелинизированного аксона

У мужчин белого вещества больше, чем у женщин, как по объёму, так и по длине миелинизированных аксонов. В возрасте 20 лет общая длина миелинизированных волокон у мужчин составляет 176 000 км, а у женщин — 149 000 км[6]. С возрастом общая длина уменьшается примерно на 10 % каждое десятилетие, так что у мужчины в возрасте 80 лет длина составляет 97 200 км, а у женщины 82 000 км[7]. Большая часть этого сокращения происходит из-за потери более тонких волокон. Однако в этом исследовании приняли участие только 36 человек[7].

Функции

Через белое вещество проходят сообщения между различными областями серого вещества в центральной нервной системе. Белое вещество является белым из-за жирового вещества (миелина), которое окружает нервные волокна. Этот миелин содержится почти во всех длинных нервных волокнах и действует как электрическая изоляция. Это важно, потому что позволяет быстро передавать нервные импульсы[8].

В отличие от серого вещества, пик развития которого приходится на двадцатилетний возраст, белое вещество продолжает развиваться и достигает пика в среднем возрасте[9].

Проводниковая функция

Благодаря белому веществу осуществляется проводниковая функция мозга. Проводящие нервные волокна можно разделить на три типа: комиссуральные, проекционные и ассоциативные[10].

Комиссуральные нервные волокна сообщают симметричные части обоих полушарий. К ним относятся две мозговые спайки: передняя спайка (Шаблон:Lang-la) и спайка свода (Шаблон:Lang-la), а также самая большая мозговая спайка — мозолистое тело (Шаблон:Lang-la).

Ассоциативные нервные волокна связывают участки коры одного и того же полушария. Выделяют короткие волокна, соединяющие участки коры в одной доле (то есть соседние извилины), и длинные, которые соединяют более отдалённые друг от друга участки коры, расположенные в различных долях одного полушария.

Проекционные нервные волокна осуществляют связь с вышележащими (восходящие) и нижележащими (нисходящие) структурами[11].

Исследования

Рассеянный склероз (РС) является наиболее распространенным из воспалительных демиелинизирующих заболеваний центральной нервной системы, которые поражают белое вещество. При рассеянном склерозе миелиновая оболочка вокруг аксонов разрушается в результате воспаления[12]. Расстройства, связанные с употреблением алкоголя, связаны с уменьшением объёма белого вещества[13].

Амилоидные бляшки в белом веществе могут быть связаны с болезнью Альцгеймера и другими нейродегенеративными заболеваниями[14]. Другие изменения, которые обычно происходят с возрастом, включают развитие лейкоареоза, который представляет собой разрежение белого вещества, которое может быть связано с различными состояниями, включая потерю бледности миелина, потерю аксонов и снижение ограничительной функции гематоэнцефалического барьера[15].

Повреждения белого вещества при магнитно-резонансной томографии связаны с несколькими неблагоприятными исходами, такими как когнитивные нарушения и депрессия[16]. Гиперинтенсивность белого вещества более чем часто присутствует при сосудистой деменции, особенно среди мелких сосудов / подкорковых подтипов сосудистой деменции[17].

Объём

Меньшие объёмы (в пересчете на средние показатели по группе) белого вещества могут быть связаны с большим дефицитом внимания, декларативной памяти, исполнительных функций, интеллекта и академической успеваемости[18][19]. Однако изменение объёма происходит непрерывно на протяжении всей жизни из-за нейропластичности и является скорее способствующим, чем определяющим фактором определённых функциональных дефицитов из-за компенсирующих эффектов в других областях мозга[19]. Целостность белого вещества снижается из-за старения[20].Тем не менее, регулярноеаэробные упражнения, по-видимому, либо откладывают эффект старения, либо, в свою очередь, улучшают целостность белого вещества в долгосрочной перспективе[20]. Изменения объёма белого вещества из-за воспаления или травмы могут быть фактором тяжести обструктивного апноэ во сне[21][22].

Визуализация

Изучение белого вещества продвинулось вперед с помощью метода нейровизуализации, называемого диффузионно-тензорной визуализацией, при котором используются магнитно-резонансные томографы (МРТ) головного мозга. По состоянию на 2007 год на эту тему было опубликовано более 700 публикаций[23].

В статье 2009 года Яна Шольца и его коллег[24] использовалась диффузионная тензорная визуализация (DTI) для демонстрации изменений объёма белого вещества в результате изучения новой двигательной задачи (например, жонглирование). Исследование важно как первая статья, в которой сопоставляется моторное обучение с изменениями белого вещества. Ранее многие исследователи считали, что этот тип обучения опосредуется исключительно дендритами, которых нет в белом веществе. Авторы предполагают, что электрическая активность в аксонах может регулировать миелинизацию в аксонах. Или, грубые изменения в диаметре или плотности упаковки аксона могут вызвать изменение[25]. Более недавнее исследование DTI, проведенное Сампайо-Баптистой и его коллегами, сообщило об изменениях в белом веществе при моторном обучении наряду с увеличением миелинизации[26].

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

  • Черкасов В. Г., Кравчук С. Ю Анатомія людини / Черкасов В. Г., Кравчук С. Ю. — Вінниця: Нова книга 2011—640 с. ISBN 978-966-382-214-3

Ссылки

Шаблон:Нервная ткань