Baltoji materija: lanksti, bet nepakankamai smegenu greitkelis

Istoriskai pilka materija paprastai laikoma smegenu organine maluneliu, o baltoji medziaga buvo tik bezdzione. Taciau pastaraisiais metais tapo aisku, kad bezdzione yra lygiai tokia pat svarbi, kaip ir jo kapitonas.
Ar balta medziaga yra svarbi?

Musu prabangiai sulankstytas pilkasis gaminys jau seniai buvo smegenu ponis; jis susijes su sunkiu skaiciumi, kuri mes visi remiame, kad suprastume pasauli. Manoma, kad baltoji medziaga paprasciausiai atlieka uzduotis perduoti pranesimus pirmyn ir atgal, kiek maziau nei pasyviuju laidu kolekcija.

Nors siai darbo pasidalijimo daliai yra tiesa, baltoji medziaga yra didziule tarnyste. Kai auga moksline zinia, baltosios medziagos svarba tampa astriu demesio. Dabar zinoma, kad si neuronu informacijos magistrale yra susijusi su ivairiomis ligomis ir ligomis ir atlieka svarbu vaidmeni smegenu funkcijoje, mokyme ir tolimojo proto centro koordinavime.

Kas yra baltoji medziaga?

Baltoji materija sudaro didziaja dali smegenu giliu daliu. Skirtingai nuo pilkosios medziagos, kurios vystosi 11, 12 ar daugiau metu, baltoji medziaga gerai vystosi i musu 20-ies (ir galbut labiau subtilus, i musu 50-uju).

Jis susideda is aksonu paketu arba taku, kurios yra ilgos, lieknos nervu lasteliu projekcijos. Kaip rodo pavadinimas, baltoji medziaga yra baltesne nei pilka medziaga, o garsus baltumas yra susijes su vaskine danga, vadinama mielinu, kuri randama kiekviename aksonyje.

Mielinuotas aksonas, palyginti su demielinizuotu aksonu.
Vaizdo kreditas: Dr Jana

Mielinas dengia visu nervu lasteliu pavirsiu, paliekant mazus spragas - taip pat zinomas kaip Ranviero mazgai - kas milimetrus ar pan.

Mielinuotuose nervuose, o ne impulsas, judantis isilgai lasteles, kaip ir pilkosios medziagos, jis gali issokti is mazgo i mazga, didinant laidumo greiti.

Kaip pagrindine smegenu tarnybos tarnyba, mielinimas leidzia baltaja medziaga perduoti pastabas tarp tolimu regionu, kai sparciai auga.

Is tiesu, mielininiai nervai gali tureti impulsus iki 100 kartu greiciau negu nemelinuotu pluostu.

Smegenyse mielinas yra lasteles, vadinamos oligodendrocytais. Gimstamumo metu mielino apimtys yra gana menkos; mielinimas juda i banga, pirmiausia padengiant baltaja medziaga smegenu korteliu, artimiausiu kaklo speniui, ir palaipsniui juda i prieki, galiausiai padengiant priekines skiltis musu viduryje ir pabaigoje 20s.

Priekines skilties yra svarbios planavimui, motyvavimui ir sprendimui. Kai kurie mokslininkai teoriskai teigia, kad jaunu zmoniu situ sriciu ribotas mielinizavimas gali buti susijes su paaugliu nesugebejimu priimti tinkamus suaugusiuju sprendimus.

Kadangi moksliniu susidomejimu buvo isreiksta baltoji medziaga, tapo aisku, kad toli grazu nera pasyvus kabelis; tai yra dinamiska - jo apimtis auga ir susilpneja su patirtimi, ji apdoroja informacija - ne vien beprasmiskai perduoda duomenis tarp tasku.

Baltoji psichines ligos materija

Tam tikros salygos ilga laika buvo susijusios su mielino apvalkalo pazeidimu. Pavyzdziui, Guillain-Barré sindromo ir issetines sklerozes pacientu imunine sistema ataka mielina, del to pamazu blogeja silpnumas, galintis baigti paralyzius.

Taciau pastaruoju metu mielino pokyciai buvo susije su daugeliu psichiatriniu bukliu, tokiu kaip sizofrenija, pagrindine depresija, autizmas, potrauminis streso sutrikimas, Alzheimerio liga, disleksija, demesio deficito hiperaktyvumo sutrikimas, obsesinis-kompulsinis sutrikimas ir Tourette's . Baltoji materija netgi buvo susijusi su istrigdymu ir tonu kurtimi.

Viena is labiausiai istirtu psichiniu ligu, susijusiu su baltaja medziaga, yra sizofrenija. Vienas tyrimas, kurio metu buvo tiriami 6000 genu pries prefrontaline sizofrenijos smegenu sakniastiebi, buvo itikinamu irodymu: is 89 genu, kuriuos nustatyta kaip neiprastai reguliuojama, 35 buvo itrauktos i mielinacija.

Depresija gali pakeisti smegenu baltos medziagos strukturaNaujausi tyrimai parode, kad depresija gali pakeisti smegenu baltosios medziagos struktura.Skaityti dabar

Kitose studijose buvo tiriami baltosios medziagos po skerdimo atvejai, kai kurie rodo, kad baltos spalvos daiktams yra sutrikimu ir sumazeja oligodendrocytu skaicius kai kuriuose smegenu regionuose.

Tiesa sakant, pastaruoju metu buvo irodyta, kad sizofrenijos metu sutrinka baltosios medziagos traktai daugumos smegenu srityje.

Sizofrenija tendencija vystosi paauglystes metu, kai galvos smegenims pagaliau suteikiama mielino danga. Kai kurie mokslininkai mano, kad tai gali buti daugiau negu sutapimas.

Nesvarbu, ar sie pokyciai yra bukles priezastis ar neiprastos smegenu funkcijos pasekme, dar reikia suvokti, bet tai tikriausiai yra susipynes dvieju krypciu kelias. Tai irode dokumentas, kuri 2007 m. Paskelbe dr. Gabrielis Korfas. Jis parode, kad oligodendrocytu genetines kontroles sutrikdymas gali sukelti ryskius elgesio pokycius, panasius i tuos, kurie pasireiske sizofrenija.

Baltos medziagos perziura

Vaizdavimo procedura, vadinama difuzijos tensoru (DTI), pagrista MRT technologija, rodo santykini vandens judejima audiniuose. Jis gali buti naudojamas stebint baltaja medziaga.

DTI paveikslelis, kuriame yra baltosios medziagos.
Vaizdo kreditas: Thomas Schultz

DTI pagristas prielaida, kad iprastai smegenu audiniuose vanduo vienodai gali judeti bet kuria kryptimi.

Taciau trajektorijose, kurios yra lygiagreciai orientuotos ir padengtos mielinu, labiau tiketina, kad jos judesis, o ne is vienos puses.

Su sia technologija galima pamatyti baltosios medziagos mikrostruktura; stipresni supakuoti pluostai su storesniais mielino sluoksniais suteikia stipreses DTI signalus. Si palyginti nauja technologija buvo naudojama ieskant rysiu tarp baltosios medziagos ir pazinimo rezultatu.

Vienas tyrimas, pavyzdziui, nustate rysi tarp baltosios medziagos strukturos ir IQ, kurio autoriai padare isvada, kad "pazinimo funkcija koreliuoja su didesniu pluosto organizavimu". Panasiai ir kiti mokslininkai nustate rysi tarp baltosios medziagos kokybes suaugusiuju smegenyse ir ju skaitymo gebejimais.

Tyrejai taip pat parode, kad tam tikru budu naudojant musu smegenis galima pakeisti baltosios medziagos struktura. Pavyzdziui, vienas eksperimentas parode, kad reguliarus muzikos instrumento naudojimas padidina organizacines strukturos lygi baltos spalvos srityje muzikos atlikimui svarbiose srityse. Tyrejai parode, kad pokytis buvo proporcingas praktikuojamu valandu skaiciui. Kuo daugiau dirbate, tuo daugiau baltosios medziagos yra pakeista.

Kaip mielinacija tinka istorijai

Gyvunams, kurie gali vaikscioti ir maitintis labai greitai po gimimo - pavyzdziui, arkliai ir peles - mielinimas beveik baigia gimdyma. Taciau, kaip jau mineta, mielinizacija zmonese tesiasi musu 20s arba 30s. Tas faktas, kad tai uztrunka ilgai, yra geras uzuominas, kad jis vykdo ne tik izoliacini vaidmeni.

Isplestinis mielinizacijos trukmes laikotarpis zmonems sutampa su tuo paciu laikotarpiu, kai zmogaus smegenu zieve patiria didziuli sinapsisku jungciu pertvarkyma. Sis remodeliavimas yra suprantamas kaip modifikuoti smegenis pagal patirti. Del sios priezasties kai kurie tyrinetojai mano, kad mielinas, taigi ir baltoji medziaga, vaidina vaidmeni kuriant smegenis per musu patirti.

Si teorija zais ivairioms gyvunu studijoms. Pavyzdziui, tyrimas del Aliaskos pieviu pelenu nustate, kad mielinacija smegenyse reguliuoja sezoniniai dienos ilgio pokyciai. Gyvunai, kurie laikomi nuolat ilgai gyvenanciose aplinkose, turejo daugiau baltosios medziagos kiekio.

Ziurkems stresas per paskutines sesias nestumo dienas sukelia padidejusi mielinizavima palikuonys per pirmasias 2-3 gyvenimo savaites, o lygis grizta i normalia diena iki 40 dienu.

Priesingai, maloni patirtis taip pat gali pakeisti baltosios medziagos struktura. Oligodendrocytai padidina ziurkiu regos zieves zarnu skaiciu, kurie auginami praturtintoje aplinkoje, iskaitant socialine saveika ir dalykus, su kuriais zaisti.

Kai kuriuose tyrimuose su zmonemis taip pat nustatyta saveika tarp ankstyvos patirties ir baltosios medziagos kiekio. 2007 m. Paskelbtas tyrimas Biologine psichiatrija palygino vaiku, kurie buvo piktnaudziaujama ar neatsizvelgta i smegenis vaikams, kurie to nedaro, smegenys.

Tariama, kad buvo piktnaudziaujama korpuso zandikauliu, ty didziausia smegenu baltosios medziagos struktura, jungianti kairiojo ir desiniojo galvos smegenu pusrutulius.

Kodel vaskinis sluoksnis yra toks svarbus?

Trumpai tariant, mes neturime viso atsakymo i si klausima, taciau yra keletas vertingu temu, kurias galite pasirinkti.

Pilkosios medziagos sinchronizavimas yra svarbus nervu vystymuisi ir mokymuisi. Sakinys sako: "Neuronai, kurie degina kartu, viela kartu". Kitaip tariant, neuronai, kurie sinchroniskai uzsidega, labiau linke visam laikui susieti; Nervai kartu yra laikomi svarbiais, jie bus sustiprinti ir issaugoti.

Mielino aksono skerspjuvis su daugybe mielino sluoksniu matomas.
Vaizdo kredito: Roadnottaken

Dabar, jei du nervai, kurie kartu dirba skirtingais atstumais, yra identiski, signalai nebus atnesti kartu; siekiant koordinuoti saudyma, vienas is aksonu turi buti suspaustas arba suletejes.

Milijonukardo tikslumas yra gyvybiskai svarbus.

Kai atliekame sudetinga uzduoti, pvz., Zaisdami instrumenta, informacija siunciama is ivairiu smegenu centru ir issiskleidzia. Sinchronizavimas yra butina, ir paprasciausiai paleisti pranesimus kuo greiciau nebutu perspektyvus sprendimas.

Kai nauji atradimai pakyla, atrodo aisku, kad mielinas vaidina svarbu vaidmeni sinchronizuojant ir gali keisti baltosios medziagos traukos laidumo greiti ivairiais budais.

Pavyzdziui, mielinas gali fiziskai pakeisti aksono skersmeni (platesni nervai greiciau praeina signalus). Be to, oligodendrocytai gali keisti, kiek ju yra mielino lapuose, kurie gali buti iki 150 lapu pluosto, taip pat pakeisti laidumo greiti. Be to, keiciant Ranviero mazgu skaiciu arba atstumus, greiti galima nustatyti, sujungiant daugiau mazgu, suletindami impulsus.

Mes tik tik pradedame atskleisti mechanizmus, susijusius su baltosios medziagos itaka kognityvinei funkcijai, taciau jau atsiveria galimos galimybes.

Baltoji materija yra neatsiejama smegenu funkcija kaip pilka kaimyne; jis dinamiskas, dalyvauja mokymosi procese ir padeda mums nustatyti igudzius ir prisiminimus. Neabejotinai, nes moksliniai tyrimai tesiasi ir vaizdas tampa vis ryskesnis, mielino ir baltosios medziagos svarba ir toliau dides.

Baltoji medziaga tikrai svarbi.