Kortfattat

Hjärnans svarta ämne, anatomi, funktion och dess förhållande till Parkinson

Hjärnans svarta ämne, anatomi, funktion och dess förhållande till Parkinson

Den svarta substansen är ett område i hjärnan som innehåller nervceller som producerar neurotransmitteren som kallas dopamin. Det är en struktur i hjärnan som finns i mellanhjärnan som spelar en viktig roll i belöning, beroende och även rörelse. Den svarta substansen verkar mörkare än angränsande områden på grund av höga nivåer av neuromelanin, som är en av de dopaminerga neuronerna.

innehåll

  • 1 Vad är Basal Ganglia
  • 2 Den svarta substansens funktion
  • 3 Pars reticulata
  • 4 kompakta Pars
  • 5 Amfetamin och aminer
  • 6 Levodopa
  • 7 MPTP

Vad är Basal Ganglia

Den svarta substansen är en del av basala ganglia, även kallad basalkärnor, de är en grupp kärnor i hjärnans mitt och strax ovanför talamus, som är uppdelade i striatum (som i sin tur är uppdelad i caudatkärnan, putamen ), den bleka världen, Accumbens kärnan, den subthalamiska kärnan och den röda substansen.

Människor har två delar av svart substans, en på varje sida av mittlinjen. Dessa är två mycket olika delar när det gäller anslutningar och funktioner: pars compacta och pars reticulata.

  • Den kompakta parsen Den fungerar främst som en ingång till basal ganglia-kretsen, och tillför dopamin till striatum.
  • Pars reticulataÅ andra sidan tjänar den främst som en utgång och överför signaler från basalganglionen till många andra hjärnstrukturer.

Den svarta substansens funktion

Det svarta ämnet spelar en viktig roll i hjärnfunktionen, särskilt i ögonens rörelse, motorisk kontroll, sökandet efter belöning, lärande och beroende. Många av effekterna av det svarta ämnet medieras genom striatum. Den dopaminerga ingången av det svarta ämnet till striatum genom den nigrostriatala vägen är nära kopplad till striatumets funktion.

Neuronerna i den svarta substansen är grundläggande för processerna i frontala lobar, som i sin tur är viktiga för uppmärksamhet och verkställande funktion. Parkinsons sjukdom är en störning som kännetecknas av den gradvisa döden av dopaminerge neuroner i svartmaterial i kompaktparserna och som leder till motoriska och kognitiva störningar.

Kemisk modifiering av det svarta ämnet

Kemisk manipulation och modifiering av det svarta ämnet är viktigt inom områdena neurofarmakologi och toxikologi. Flera föreningar såsom levodopa och MPTP (förklaras nedan) används i behandlingen och studien av Parkinsons sjukdom.

Pars reticulata

Pars reticulata har en stor strukturell och funktionell likhet med den inre delen av den bleka världen. De två betraktas ibland som delar av samma struktur, åtskilda av den vita substansen i den inre kapseln. Pars reticulata av det svarta ämnet är ett viktigt bearbetningscenter i basala ganglia. De GABAergiska neuronerna som finns i pars reticulata överför de slutliga bearbetade signalerna från basala ganglier i thalamus och superior colliculus. Dessutom hämmar pars reticulata också dopaminergisk aktivitet i kompakta pars genom kollaterala axoner, även om den funktionella organisationen av dessa anslutningar är oklar.

Kompakta pars

Den viktigaste funktionen hos de kompakta delarna är motorstyrningäven om den svarta substansens roll i motorisk kontroll är indirekt. Bristen på kompakta persneuroner har emellertid ett stort inflytande på rörelse, vilket framgår av Parkinsons symtom. Det kompakta landets motoriska roll kan innebära kontroll av finmotorik, vilket har bekräftats i djurmodeller med skador i regionen.

Pars compacta är involverat i de svar som lärs av stimuli. I primater ökar aktiviteten hos den dopaminerge neuron i den nigrostriatala vägen när en ny stimulans presenteras. Och denna aktivitet minskar med upprepningen av stimulansen.

Presentationen av en stimulans för betydande beteende (som sker i klassisk konditionering, där en belöning erbjuds) aktiverar dopaminerga nervceller, något som har använts för att förklara drogberoende. Kompakta pars är också viktigt i rymdinlärning, observationer om miljön och plats i rymden.

Lesioner i de kompakta parsen leder till inlärningsunderskott i repetitionen av rörelser, och vissa studier pekar på deras deltagande i ett minnessystem beroende på ryggstratum, baserat på en typ av svar som fungerar relativt oberoende av hippocampus, som Han tror att det hjälper till i rumsligt minne och episodiska minnesfunktioner.

Den kompakta parsen Det spelar också en roll i tillfällig behandling och aktiveras under tidsuppspelning. Lesioner i kompaktparserna leder till tillfälliga underskott. Det misstänks att pars compacta hjälper till att reglera sömn-vakningscykeln, som är relaterad till sömnsjukdomar och REM-sömnstörningar, som rapporteras av patienter med Parkinsons sjukdom.

Amfetamin och aminer

Studier har visat att amfetaminer och vissa aminer i vissa regioner i hjärnan kan öka dopaminkoncentrationerna i synaptisk klyftan, vilket ökar det postsynaptiska neuronsvaret.

Strukturen för amfetamin liknar dopamin och aminer; till följd av detta kan de komma in i den presynaptiska nerven och inducera dopaminutgången.

Levodopa

Den svarta substansen är det terapeutiska målet för behandling av Parkinsons sjukdom. Levodopa (allmänt känt som L-DOPA), föregångaren till dopamin, är den vanligaste medicinen för Parkinsons sjukdom.

Denna typ av medicinering är särskilt effektiv vid behandling av patienter i de tidiga stadierna av Parkinson, även om den inte förlorar sin effektivitet över tid. Levodopa kan korsa blodbarriären i hjärnan och ökar nivåerna av dopamin i det svarta ämnet, och därmed lindrar symtomen på Parkinsons sjukdom. Nackdelen med behandlingen med Levodopa är att den behandlar symtomen på Parkinsons (låga nivåer av dopamin) snarare än orsaken (död av dopaminerga nervceller i det svarta ämnet).

MPTP

MPTP är ett specifikt neurotoxin för dopaminerga celler i hjärnan, specifikt för den svarta substansen. MPTP bröt samman 1982 när heroinanvändare i Kalifornien uppvisade symtom som liknar Parkinson efter att ha använt läkemedlet förorenat med MPTP. Patienterna, som visade nästan fullständig stelhet och orörlighet, men svarade bra på behandling med Levodopa. Det var emellertid inte möjligt att överföra alla symtom som liknar Parkinson, vilket antyder att det orsakade dopaminerga neurons irreversibla död.

Kort därefter testades MPTP på djur för att observera dess inblandning i Parkinsons sjukdom (framgångsrikt). Uppenbarligen inducerade MPTP akinesi, stelhet och tremor i primater, och dess neurotoxicitet visade sig vara specifik för den svarta substansen i kompakta pars. Hos andra djur, såsom gnagare, är Parkinsons induktion med MPTP ofullständig eller kräver mycket högre och mer frekventa doser än i primater. Idag förblir MPTP det viktigaste kända neurotoxinet vid nigrostriatal degeneration och utarmning av dopamin hos djur i studien av Parkinsons sjukdom.

Referenser

Bradford, H.F. (1988). Grundläggande av neurokemi. Barcelona: Arbetskraft.

Carlson, N.R. (1999). Beteende fysiologi. Barcelona: Ariel Psychology.

Carpenter, M.B. (1994). Neuroanatomi. Foundations. Buenos Aires: Panamerican Redaktion.

Guyton, A.C. (1994) Anatomi och fysiologi i nervsystemet. Grundläggande neurovetenskap Madrid: Pan American Medical Editor.

Kandel, E.R .; Shwartz, J.H. och Jessell, T.M. (eds) (1997) Neuroscience and Behaviour. Madrid: Prentice Hall.

Martin, J.H. (1998) Neuroanatomy. Madrid: Prentice Hall.

Nolte, J. (1994) Den mänskliga hjärnan: introduktion till funktionell anatomi. Madrid: Mosby-Doyma.

Snyder, S.H. (1992) Drugs and Brain. Scientific American Library. Barcelona: Scientific Press.

Stahl, S.M. (1998) Essential Psychopharmacology. Neurovetenskapliga baser och kliniska tillämpningar. Barcelona: Ariel.

Relaterade tester
  • Depressionstest
  • Goldberg depression test
  • Test av självkännedom
  • Hur ser andra dig?
  • Känslighetstest (PAS)
  • Karaktärstest