SUBSTANCE NIGRA: FUNCTION, ANATOMY AT SAKIT - NEUROPSYCHOLOGY - 2026

Ang substantia nigra ay isang heterogenous na bahagi ng midbrain, isang tiyak na rehiyon ng utak. Gayundin, ito ay isang mahalagang elemento ng basal ganglia system. Ito ay bumubuo ng isang bahagi ng utak ng utak na nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga neuron na naglalaman ng neuromelanin, isang madilim na pigment na tiyak sa utak.

Ang pangalang substantia nigra ay tumutukoy sa hitsura ng mga neuron sa mga tiyak na rehiyon ng midbrain. Ang mga ito ay may isang madilim na kulay, halos kapareho ng itim.

Sa mga tuntunin ng mga pag-andar nito, ang substantia nigra ay binubuo ng dopaminergic at GABAergic neuron, at gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagkontrol ng mga aktibidad ng motor.

Anatomy ng substantia nigra

MRI, pahalang na seksyon. Ang itim na sangkap ay naka-highlight sa pula.

Ang substantia nigra ay isang rehiyon ng utak na namamalagi sa dorsal sa mga peduncle ng tserebral at nagpapalawak ng mukha-sa-ulo sa kahabaan ng midbrain.

Ang mga unang pag-aaral tungkol sa partikular na sangkap na ito ay isinasagawa ng Mingazzini noong 1888 at ni Sano noong 1919. Mula noon, napagpasyahan na ang itim na sangkap ay nahahati sa dalawang bahagi ng macroscopic.

Ang una, na kilala bilang bahagi ng dorsal, ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging isang napaka-mayaman na sangkap sa mga neuron na may neuromelanin. Ang kulay ng pigment na ito ay ginagawang mas madidilim kaysa sa normal ang mga cell sa rehiyon na iyon.

Ang iba pang bahagi ng substantia nigra ay matatagpuan sa pinakamaraming rehiyon ng ventral, kung saan natagpuan ang pinakasikat na istruktura na substantia nigra. Ito ay may isang patag na hugis ng ovoid at nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging mahirap sa mga cell.

Sa wakas, ipinagtatanggol ng ilang mga may-akda ang pagkakaroon ng isang pag-ilid na bahagi ng substantia nigra. Gayunpaman, sa kasalukuyan ang bahaging ito ay itinuturing na bahagi ng bahagi ng ventral ng sangkap.

Sa kabilang banda, ang dalawang bahagi ng substantia nigra ay maaari ring madaling magkakaiba sa pamamagitan ng uri ng mga neurotransmitters na kasama nila. Habang ang mga neuron sa bahagi ng dorsal ay naglalaman ng mataas na konsentrasyon ng dopamine, ang mga neuron sa bahagi ng ventral ay mayaman sa GABA.

Mga Tampok

Ang lokasyon ng substantia nigra na minarkahan ng pula

Ang mga pag-andar ng substantia nigra ay tiyak na kontrobersyal ngayon. Anong mga aktibidad ang isinasagawa ng mga rehiyon ng utak o kung ano ang mga tiyak na pag-andar na kanilang ginanap ay hindi pa ganap na napagmasdan.

Gayunpaman, ang data na nakuha tungkol sa aktibidad nito ay nagmumungkahi na ang itim na sangkap ay maaaring kasangkot sa apat na pangunahing proseso: ang pag-aaral, pagpaplano ng motor, paggalaw ng mata at ang paghahanap ng gantimpala.

Pag-aaral

Ang kaugnayan sa pagitan ng pag-aaral at substantia nigra ay namamalagi sa relasyon na ipinakita ng istraktura na ito sa sakit na Parkinson. Ngayon ay maayos na itinatag na ang mga pagbabago sa mga neuron ng substantia nigra ay isang tanda ng degenerative pathology.

Photomicrograph ng substantia nigra sa pasyente ng isang Parkinson na nagpapakita ng pagkawala ng mga dopaminergic cells, pati na rin ang Lewy body at Lewy neurite pathology. Pinagmulan: Suraj Rajan

Sa kahulugan na ito, ang mga pagbabago sa amnesic na maraming mga paksa na may kasalukuyang Parkinson ay nag-udyok sa pagsisimula ng pag-aaral ng papel ng substantia nigra sa pag-aaral.

Partikular, isang koponan ng mga mananaliksik mula sa University of Pennsylvania ang nagpakita na ang pagpapasigla ng mga dopaminergic neuron sa substantia nigra ay maaaring baguhin ang proseso ng pag-aaral.

Ang pag-aaral ay isinasagawa sa isang pangkat ng mga paksa na sumunod sa isang paggamot laban sa sakit na Parkinson sa pamamagitan ng malalim na pagpapasigla, na nag-uugnay kung paano pinahusay ng interbensyon ang pag-aaral ng kaakibat ng mga kalahok.

Gantimpala sa pangangaso

Sa parehong nakaraang pananaliksik, ipinakita kung paano ang pagpapasigla ng mga dopaminergic neuron sa substantia nigra ay nagbibigay ng mga nakakagaganyak na sensasyon sa mga indibidwal.

Para sa kadahilanang ito, pinagtatalunan na ang istrukturang utak na ito ay maaaring malapit na nauugnay sa kapwa naghahanap at pagkagumon.

Pagpaplano ng motor

Ang papel na ginagampanan ng substantia nigra sa pagpaplano ng motor ay isa sa mga napakahusay na pinag-aralan at dokumentado na mga function.

Maraming mga pag-aaral ang nagpapakita kung paano ang mga neuron ng substantia nigra ay may mahalagang papel sa pag-unlad ng mga paggalaw ng katawan, isang katotohanan na malawak na naipakita sa mga sintomas ng parkinsonian na ang kanilang mga sanhi ng pagkabulok.

Paggalaw ng mata

Sa wakas, ipinakita rin kung paano nakikialam ang mga neuron ng substantia nigra sa mga proseso ng paggalaw ng mata. Ang pagpapaandar na ito ay lilitaw na isinasagawa sa pangunahin ng reticulated itim na sangkap.

Mga Neuron ng substantia nigra

Ang tatlong pangunahing uri ng mga neuron ay inilarawan sa sistema ng nerbiyos. Ang mga ito ay naiiba lalo na sa kanilang laki at lokasyon.

Ang unang uri ng mga neuron ay malalaking mga cell, matatagpuan ang mga ito sa rehiyon ng ventral ng substantia nigra at tinukoy ang rehiyon na kilala bilang reticular substantia nigra.

Ang pangalawang uri ng mga neuron ay medyo mas maliit na mga cell na naiuri bilang "medium neuron." Ang mga ito ay matatagpuan sa rehiyon ng dorsal ng substantia nigra at sumangguni sa compact substantia nigra.

Sa wakas, ang pangatlong uri ng mga neuron ay mga maliliit na cell na natagpuan sa dalawang bahagi ng substantia nigra, ang dorsal at ang ventral. Iyon ay, kapwa ang reticulated substantia nigra at ang compact substantia nigra ay naglalaman ng maliit na mga neuron.

Dopamine neuron

Ang mga dopamine neuron ay napakarami sa compact substantia nigra (rehiyon ng dorsal), gayunpaman, maaari silang matatagpuan sa iba't ibang mga rehiyon ng midbrain, kabilang ang rehiyon ng ventral (reticulated substantia nigra).

Ang mga dopamine neuron ay nakikilala sa pamamagitan ng mga histofluorescence at immunhistochemical technique, pati na rin sa pamamagitan ng paglamlam ng Nissl, dahil ang mga ganitong uri ng neuron ay may mataas na masa ng sangkap na Nissl.

Ang mga dopaminergic neuron ay may isang median na neuronal body, na matatagpuan sa compact substantia nigra. Nagtatanghal ito ng maraming pangunahing proseso ng dendritik, karaniwang sa pagitan ng 3 at 6 na mga proseso na maaaring mag-bifurcate hanggang 4 na beses.

Ang isa o dalawang dendrite mula sa mga neuron na ito ay pumapasok sa reticular substance nigra. Ang axon ng mga dopaminergic cells ay nagmula sa isa sa mga pangunahing dendrites at hindi myelinated.

Ang axon ay hindi naglalabas ng mga collateral sa loob ng substantia nigra, at nagpapatakbo sa pag-ilid ng hypothalamus, hanggang sa maabot ang mga striated na rehiyon. Ang iba pang mga dendrite ng sangay ng neuron sa loob ng compact substantia nigra.

Bukod dito, ang mga dopamine neuron ay may isang maliit na bahagi ng maliit, hugis-bituin na "non-dopaminergic" na mga neuron na ang mga dendrite ay hindi lalampas sa mga limitasyon ng nukleyar.

Mga uri ng substantia nigra

Ang mga seksyon ng Coronal ng utak ng tao na minarkahan ang basal ganglia. Blue = striatum, green = pale globo (panlabas at panloob na mga segment), dilaw = subthalamic nucleus, pula = itim na sangkap (pars reticulata at pars compacta). Ang tamang seksyon ay ang pinakamalalim, pinakamalapit sa stem ng utak. Pinagmulan: Andrew Gillies (Gumagamit: Anaru)

Ang sangkap ng nigra ay naiiba sa puting bagay at kulay abo sa pamamagitan ng hitsura, lokasyon, istraktura, at pag-andar nito. Gayunpaman, sa loob ng substantia nigra dalawang tiyak na mga rehiyon ay maaari ding makilala.

Ang pagkita ng kaibahan na ito ay tumutugon lalo na sa mga uri ng mga neuron na kasama ng substantia nigra. Sa ilang mga rehiyon ang isang tiyak na uri ng cell ay namamayani at sa iba iba ibang mga neuron ay konektado.

Gayundin, ang dalawang rehiyon ng substantia nigra ay nauugnay sa iba't ibang mga pag-andar, pati na rin sa iba't ibang uri ng mga pathologies.

Ang dalawang bahagi ng itim na sangkap ay ang compact na bahagi at reticulated na bahagi. Kasama sa compact na bahagi ang mga katabing mga grupo ng dopamine, at ang reticulated na bahagi ay nagsasangkot din sa pag-ilid na bahagi ng substantia nigra.

Compact itim na sangkap

Ang compact na bahagi ng substantia nigra ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga itim na neuron, na stain sa pamamagitan ng pigomelanin pigment. Ang pigment na ito ay nagdaragdag sa edad, upang ang mga neuron sa rehiyon na ito ay dumilim sa maraming mga taon.

Ang bahaging ito ng substantia nigra ay maaaring nahahati sa pagitan ng ventral floor at ng dorsal floor. Ang mga neuron sa compact na bahagi ay tumatanggap ng mga senyales ng inhibitory mula sa collateral axons ng mga neuron sa reticulated na bahagi ng substantia nigra.

Ang mga dopaminergic cells ng rehiyon na ito ay naglalabas din ng iba pang mga istraktura ng basal ganglia system tulad ng medial pallidum, ang reticulated na bahagi ng substantia nigra, at ang subthalamic nucleus.

Ang aktibidad nito ay pangunahing nauugnay sa mga proseso ng pag-aaral. Gayunpaman, ang paggana ng rehiyon na ito ay kumplikado at maliit na pinag-aralan sa kasalukuyan.

Ang ilang mga pag-aaral ay nagmumungkahi na ang pagkabulok ng mga pigment neuron ng substantia nigra compact ay bumubuo ng pangunahing tanda ng sakit na Parkinson, kung kaya't iminumungkahi na ang rehiyon na ito ay kasangkot sa pagbuo ng patolohiya.

Kaugnay ng mga pag-aaral ng electrophysiological, ipinapahiwatig ng maraming mga may-akda na ang mga neuron sa rehiyon na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga potensyal na pagkilos ng triphasic waveform, na may unang positibong yugto, at may isang tagal ng isang mas mataas na panahon kaysa sa 2.5 millisecond.

Itim na link na may kaugnayan sa cross

Ang reticulated substantia nigra ay naiiba sa compact substantia nigra sa pamamagitan ng density ng mga neuron, na kung saan ay mas mababa. Sa katunayan, ito ay isang medyo magkakalat na rehiyon at ang mga dendrite ng mga neuron ay mas mabuti na patayo sa mga striated afferents.

Ito ay binubuo ng isang heterogenous na populasyon ng GABAergic neuron, karamihan ay malaki at katamtaman na laki ng mga neuron na projection, pati na rin ang maliit na hugis-bituin na interneuron.

Ang mababang density ng neuronal ng reticular substantia nigra ay anatomically na katulad ng sa globus pallidus at ang entopeduncular nucleus. Sa katunayan, dahil sa cytology, mga koneksyon, neurochemistry at pisyolohiya, ang reticular substantia nigra ay maaaring isaalang-alang bilang isang extension ng mga istrukturang utak na ito.

Ang mga medium na neuron ay may iba't ibang hugis na neuronal na katawan. Maaari itong maging tatsulok, hugis ng spindle, ovoid o polygonal, karaniwang naglalaman ng pagitan ng 3 at 5 pangunahing dendrite na nagmula sa katawan ng neuronal.

Ang mga pangunahing dendrite ng reticular substantia nigra form sa mga pol ng spindle neuron, na naghahati ng dichotomously sa isang maikling distansya mula sa katawan. Karaniwang lumilitaw ang mga tersiyaryo na mga dendrite sa isang malaking distansya, malapit sa mga dendrite ng terminal.

Ang mga axon ng mga neuron ay pinagsama-sama at nagmula sa katawan o pangunahing mga dendrite ng cell. Karamihan sa mga ito ay nagtatapos sa reticular substantia nigra o sa compact substantia nigra.

Tungkol sa mga pag-andar nito, ang reticulated itim na sangkap ay tila nauugnay sa mga proseso ng orientation at oculomotion. Gayundin, ang istraktura ng utak na ito ay naka-link sa sakit at epilepsy ng Parkinson.

Mga Sanggunian

1. Beckestead, RM; Domesick, VB at Nauta, WJH (1979) Mabisang koneksyon ng substantia nigra at ventral tegmental area sa daga. Brain Res. 175: 191-217.
2. Ang Castellano, MA at Rodríguez, M. (1991) nigrostriatal dopaminergic cell aktibidad ay nasa ilalim ng kontrol sa pamamagitan ng substantia nigra ng contralateral na bahagi ng utak: electrophysiological na katibayan. Utak ng res. Bull. 27: 213-218.
3. Mula sa LONG, MR; CRUTCHER, MD at GEORGOPOULOS, AP (1983) Ang ugnayan sa pagitan ng paggalaw at pag-alis ng solong cell sa substancia nigra ng substantia nigra ng behaving unggoy. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
4. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). »Visual at oculomotor function ng unggoy substantia nigra pars reticulata. III. Mga ala-ala na visual at hindi maayos na mga tugon » Journal ng Neurophysiology. 49 (5): 1268–84.