المادة NIGRA: الوظائف والتشريح والأمراض - علم النفس العصبي - 2026

و المادة السوداء هو جزء غير متجانس من المخ الأوسط، وهي منطقة محددة من الدماغ. وبالمثل ، فهو عنصر مهم في نظام العقد القاعدية. يشكل الجزء الظهري من الدماغ الذي يتميز بوجود خلايا عصبية تحتوي على مادة الميلانين العصبية ، وهي صبغة داكنة خاصة بالدماغ.

يشير اسم المادة السوداء إلى ظهور الخلايا العصبية في مناطق معينة من الدماغ المتوسط. هذه لها لون غامق ، يشبه إلى حد بعيد الأسود.

فيما يتعلق بوظائفها ، تتكون المادة السوداء من الخلايا العصبية الدوبامينية و GABAergic ، وتلعب دورًا مهمًا في التحكم في الأنشطة الحركية.

تشريح المادة السوداء

التصوير بالرنين المغناطيسي ، المقطع الأفقي. يتم تمييز المادة السوداء باللون الأحمر.

المادة السوداء هي منطقة من الدماغ تقع ظهريًا على ساقي الدماغ وتمتد وجهاً لرأس على طول الدماغ المتوسط.

أجرى مينجازيني الدراسات الأولى على هذه المادة بالذات في عام 1888 وسانو في عام 1919. ومنذ ذلك الحين ، تم التوصل إلى أن المادة السوداء مقسمة إلى جزأين مجهريين.

يتميز الجزء الأول ، المعروف باسم الجزء الظهري ، بكونه مادة غنية جدًا في الخلايا العصبية بالميلانين العصبي. يجعل لون هذا الصباغ الخلايا في تلك المنطقة تبدو أغمق من المعتاد.

يقع الجزء الآخر من المادة السوداء في المنطقة الأكثر بطنيًا ، حيث تم العثور على أكبر بنية داكنة من المادة السوداء. لها شكل بيضاوي مفلطح وتتميز بأنها فقيرة في الخلايا.

أخيرًا ، يدافع بعض المؤلفين عن وجود جزء جانبي من المادة السوداء. ومع ذلك ، يعتبر هذا الجزء في الوقت الحالي جزءًا من الجزء البطني من المادة.

من ناحية أخرى ، يمكن أيضًا تمييز جزأين من المادة السوداء بسهولة من خلال نوع الناقلات العصبية التي يشتمل عليها. بينما تحتوي الخلايا العصبية في الجزء الظهري على تركيزات عالية من الدوبامين ، فإن الخلايا العصبية في الجزء البطني تكون أكثر ثراءً في GABA.

المميزات

موقع المادة السوداء محدد باللون الأحمر

وظائف المادة السوداء هي بالتأكيد مثيرة للجدل اليوم. ما هي الأنشطة التي تؤديها مناطق الدماغ هذه أو الوظائف المحددة التي تؤديها لم يتم فحصها بالكامل بعد.

ومع ذلك ، تشير البيانات التي تم الحصول عليها حول نشاطها إلى أن المادة السوداء يمكن أن تشارك في أربع عمليات رئيسية: التعلم والتخطيط الحركي وحركة العين والبحث عن المكافأة.

تعلم

يكمن الارتباط بين التعلم والمادة السوداء في العلاقة التي يقدمها هذا الهيكل مع مرض باركنسون. اليوم من الثابت أن التغيرات في الخلايا العصبية للمادة السوداء هي علامة على علم الأمراض التنكسية.

صورة مجهرية للمادة السوداء في مريض باركنسون تظهر فقدان خلايا الدوبامين ، بالإضافة إلى جسم ليوي وعلم أمراض نيريت. المصدر: سوراج راجان

وبهذا المعنى ، فإن التغييرات في فقدان الذاكرة التي قام بها العديد من الأشخاص المصابين بمرض باركنسون كانت الدافع لبدء دراسة دور المادة السوداء في التعلم.

على وجه التحديد ، أظهر فريق من الباحثين من جامعة بنسلفانيا أن تحفيز الخلايا العصبية الدوبامينية في المادة السوداء يمكن أن يغير عملية التعلم.

أجريت الدراسة على مجموعة من الأشخاص الذين اتبعوا علاجًا لمرض باركنسون من خلال التحفيز العميق ، مما يشير إلى كيفية تحسين التدخل في التعلم النقابي للمشاركين.

البحث عن المكافآت

في نفس البحث السابق ، تبين كيف أن تحفيز الخلايا العصبية الدوبامينية في المادة السوداء يوفر أحاسيس مجزية لدى الأفراد.

لهذا السبب ، يُقال إن بنية الدماغ هذه يمكن أن تكون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بكل من البحث عن المكافأة والإدمان.

تخطيط المحرك

يعتبر دور المادة السوداء في التخطيط الحركي من أكثر الوظائف المدروسة والموثقة.

تُظهر العديد من الدراسات كيف تلعب الخلايا العصبية في المادة السوداء دورًا حيويًا في تطور حركات الجسم ، وهي حقيقة تنعكس على نطاق واسع في أعراض مرض باركنسون الناتجة عن انحلالها.

حركة العين

أخيرًا ، تم أيضًا توضيح كيفية تدخل الخلايا العصبية للمادة السوداء في عمليات حركات العين. يبدو أن هذه الوظيفة تؤديها أساسًا مادة سوداء شبكية.

الخلايا العصبية من المادة السوداء

تم وصف ثلاثة أنواع رئيسية من الخلايا العصبية في الجهاز العصبي. هذه تختلف بشكل رئيسي من حيث الحجم والموقع.

النوع الأول من الخلايا العصبية عبارة عن خلايا كبيرة ، توجد في المنطقة البطنية من المادة السوداء وتشير إلى المنطقة المعروفة باسم المادة الشبكية السوداء.

النوع الثاني من الخلايا العصبية هو خلايا أصغر نوعًا ما يتم تصنيفها على أنها "خلايا عصبية متوسطة". تم العثور على هذه في المنطقة الظهرية من المادة السوداء وتشير إلى المادة السوداء المدمجة.

أخيرًا ، النوع الثالث من الخلايا العصبية هو خلايا صغيرة توجد في جزئين من المادة السوداء ، الظهرية والبطنية. أي أن كل من المادة الشبكية السوداء والمادة السوداء المدمجة تحتوي على خلايا عصبية صغيرة.

الخلايا العصبية الدوبامين

الخلايا العصبية الدوبامين وفيرة للغاية في المادة السوداء المدمجة (المنطقة الظهرية) ، ومع ذلك ، يمكن أن توجد في مناطق مختلفة من الدماغ المتوسط ​​، بما في ذلك المنطقة البطنية (المادة الشبكية السوداء).

تتميز عصبونات الدوبامين بتقنيات التألق النسيجي والكيمياء المناعية ، وكذلك من خلال تلطيخ نيسل ، لأن هذه الأنواع من الخلايا العصبية تحتوي على كتل عالية من مادة نيسل.

تحتوي الخلايا العصبية الدوبامينية على جسم عصبي متوسط ​​، يقع في المادة السوداء المدمجة. يقدم العديد من العمليات التغصنية الرئيسية ، عادة ما بين 3 و 6 عمليات يمكن أن تتشعب حتى 4 مرات.

يدخل واحد أو اثنان من التشعبات من هذه الخلايا العصبية المادة الشبكية السوداء. ينشأ محور الخلايا الدوبامينية من أحد التشعبات الرئيسية وليس النخاع.

لا ينبعث المحوار من الضمانات داخل المادة السوداء ، ويمر عبر الوطاء الجانبي ، حتى يصل إلى المناطق المخططة. التشعبات الأخرى لفرع العصبون داخل المادة السوداء المدمجة.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي الخلايا العصبية الدوبامين على جزء صغير من الخلايا العصبية الصغيرة "غير الدوبامينية" ذات الشكل النجمي والتي لا تتجاوز تشعباتها الحدود النووية.

أنواع المادة السوداء

المقاطع الإكليلية للدماغ البشري التي تميز العقد القاعدية. أزرق = مخطط ، أخضر = كرة أرضية شاحبة (الأجزاء الخارجية والداخلية) ، أصفر = نواة تحت المهاد ، أحمر = مادة سوداء (بارس شبكي و بارس كومباكتا). القسم الأيمن هو الأعمق والأقرب إلى جذع الدماغ. المصدر: أندرو جيليس (المستخدم: Anaru)

يختلف Substance nigra عن المادة البيضاء والمادة الرمادية من خلال مظهره وموقعه وبنيته ووظيفته. ومع ذلك ، يمكن أيضًا تمييز منطقتين محددتين داخل المادة السوداء.

يستجيب هذا التمايز بشكل أساسي لأنواع الخلايا العصبية التي تتضمنها المادة السوداء. في بعض المناطق يسود نوع معين من الخلايا وفي مناطق أخرى يتم الإشارة إلى خلايا عصبية مختلفة.

وبالمثل ، ترتبط منطقتا المادة السوداء بوظائف مختلفة ، وكذلك بأنواع مختلفة من الأمراض.

الجزءان من المادة السوداء هما الجزء المضغوط والجزء الشبكي. يشتمل الجزء المضغوط على مجموعات الدوبامين المجاورة ، كما يشتمل الجزء الشبكي أيضًا على الجزء الجانبي من المادة السوداء.

مادة سوداء مدمجة

يتميز الجزء المضغوط من المادة السوداء بخلايا عصبية سوداء ملطخة من خلال صبغة الميلانين العصبي. تزداد هذه الصبغة مع تقدم العمر ، بحيث تصبح الخلايا العصبية في هذه المنطقة داكنة على مر السنين.

يمكن تقسيم هذا الجزء من المادة السوداء بين الأرضية البطنية والأرضية الظهرية. تستقبل الخلايا العصبية الموجودة في الجزء المضغوط إشارات مثبطة من المحاور الجانبية للخلايا العصبية في الجزء الشبكي من المادة السوداء.

الخلايا الدوبامينية في هذه المنطقة تعصب أيضًا الهياكل الأخرى لنظام العقد القاعدية مثل الشاحبة الإنسي ، والجزء الشبكي من المادة السوداء ، والنواة تحت المهاد.

يرتبط نشاطها بشكل أساسي بعمليات التعلم. ومع ذلك ، فإن أداء هذه المنطقة معقد ولا تتم دراسته إلا قليلاً في الوقت الحاضر.

تشير بعض الدراسات إلى أن تنكس الخلايا العصبية المصطبغة في المادة السوداء المدمجة يشكل العلامة الرئيسية لمرض باركنسون ، ولهذا السبب يُقترح أن هذه المنطقة تشارك في تطوير علم الأمراض.

فيما يتعلق بدراسات الفيزيولوجيا الكهربية ، يشير العديد من المؤلفين إلى أن الخلايا العصبية في هذه المنطقة تتميز بامتلاكها إمكانات عمل الشكل الموجي ثلاثي الأطوار ، مع المرحلة الإيجابية الأولى ، وبمتوسط ​​مدة أكبر من 2.5 ميلي ثانية.

مادة سوداء متشابكة

تختلف المادة السوداء الشبكية عن المادة السوداء المدمجة بكثافة الخلايا العصبية ، وهي أقل بكثير. في الواقع ، إنها منطقة منتشرة إلى حد ما ويفضل أن تكون التشعبات للخلايا العصبية متعامدة مع الوصلات المخططة.

وهي تتكون من مجموعة غير متجانسة من الخلايا العصبية GABAergic ، معظمها من الخلايا العصبية الإسقاطية الكبيرة والمتوسطة الحجم ، وكذلك الخلايا العصبية الداخلية الصغيرة على شكل نجمة.

إن الكثافة العصبية المنخفضة للمادة الشبكية السوداء تشبه إلى حد بعيد تشريحيا تلك الموجودة في الكرة الشاحبة والنواة الحاوية. في الواقع ، نظرًا لعلم الخلايا والوصلات والكيمياء العصبية وعلم وظائف الأعضاء ، يمكن اعتبار المادة الشبكية السوداء امتدادًا لهياكل الدماغ هذه.

الخلايا العصبية المتوسطة لها جسم عصبي متغير الشكل. يمكن أن يكون مثلثًا أو مغزليًا أو بيضاويًا أو متعدد الأضلاع ، وعادةً ما يحتوي على ما بين 3 و 5 تشعبات أولية تنشأ في الجسم العصبي.

تتشكل التشعبات الرئيسية للمادة الشبكية السوداء في أقطاب الخلايا العصبية المغزلية ، وتنقسم بشكل ثنائي على مسافة قصيرة من الجسم. تظهر التشعبات الثلاثية عادة على مسافة كبيرة ، بالقرب من التشعبات الطرفية.

تتشكل محاور الخلايا العصبية وتنشأ في الجسم أو التشعبات الأولية للخلية. ينتهي معظمهم في المادة الشبكية السوداء أو في المادة المدمجة السوداء.

فيما يتعلق بوظائفها ، يبدو أن المادة السوداء الشبكية مرتبطة بالتوجيه وعمليات حركة العين. وبالمثل ، تم ربط بنية الدماغ هذه بمرض باركنسون والصرع.

المراجع

1. بيكستيد ، RM ؛ Domesick ، ​​VB and Nauta ، WJH (1979) الوصلات الفعالة للمادة السوداء ومنطقة السقوف البطنية في الفئران. Res الدماغ.175: 191-217.
2. Castellano، MA and Rodríguez، M. (1991) يخضع نشاط الخلايا الدوبامينية nigrostriatal للسيطرة بواسطة المادة السوداء من جانب الدماغ المقابل: دليل الفيزيولوجيا الكهربية. الدقة الدماغ. الثور. 27: 213-218.
3. من LONG، MR؛ CRUTCHER، MD and GEORGOPOULOS، AP (1983) العلاقات بين الحركة وتفريغ الخلية المفردة في subancia nigra من المادة السوداء للقرد المتصرف. J. نيوروسك. 3: 1599-1606.
4. هيكوساكا ، أو ؛ Wurtz، RH (1983). »الوظائف البصرية والحركية للعين للقرد المادة السوداء بارس شبكي. ثالثا. استجابات بصرية ومرئية تعتمد على الذاكرة ». مجلة الفسيولوجيا العصبية. 49 (5): 1268–84.