Svart substans: vad det är, funktioner och besläktade sjukdomar

April 4, 2024

Parkinsons sjukdom och andra hjärnstörningar är relaterade till förändringar i överföringen av dopamin, vilket beror på regionen i hjärnan som vi vet som substantia nigra .

Men vad exakt är substantia nigra? I denna artikel kommer vi att granska funktionerna i denna hjärnstruktur, dess anatomiska egenskaper och de sjukdomar där den är inblandad.

Relaterad artikel: "Delar av människans hjärna (och funktioner)"

Vad är substantia nigra?

Den svarta substansen del av de basala ganglierna , ett hjärnsystem som består av neoestriatet, den bleka jordklotet och den subtalamiska kärnan, liksom substantia nigra.

Den ligger i den del av hjärnan som kallas "mesencephalon". Denna region anses vara en del av hjärnstammen och är relaterad till rörelse, medvetenhet, vakenhet, syn och hörsel.

I människans hjärna finner vi svart substans på båda sidor om mittlinjen. Det vill säga, det finns en svart substans i varje halvklot i hjärnan.

Neuromelanin, ett pigment av dopaminerga neuroner (rikligt i denna region), ger sitt namn till den svarta substansen, eftersom den ger den sin karakteristiska mörktone.

Relaterad artikel: "Basal ganglia: anatomi och funktioner"

Kompakt del och retikulerad del

Substantia nigra är uppdelad i Två sektioner: den kompakta delen och den retikulerade delen . Var och en har sina egna funktioner och förbinder mesencephalon med olika delar av nervsystemet.

Den kompakta delen sänder signaler till resten av basalganglierna. Det utvecklar dopaminerga neuroner till neo-extrastriatet, varför det spelar en grundläggande roll vid initiering och reglering av fina motoriska färdigheter.

Den retikulerade delen skickar eferenser från basalganglierna till andra delar av hjärnan, såsom thalamus, en nyckelkärna för utbyte av information mellan de subkortiska strukturerna och hjärnbarken.

Detta avsnitt är intimt relaterad till den bleka jordklotet och deras neuroner använder neurotransmittorn GABA, som har en hämmande funktion i nervsystemet, inklusive i den dopaminerga aktiviteten hos den kompakta substantia nigra.

Den kompakta delen är mörkare än den retikulerade delen, eftersom, som sagt, neuromelanin finns i dopaminerga neuroner, mer talrika i kompakta än i den retikulerade delen.

Vad är dess funktioner?

De flesta funktioner som substantia nigra är involverade har att göra med sin kompakta del och med dopamin. Den retikulerade delen påverkar emellertid även andra processer, särskilt neuronal inhibering (genom GABA) och okulära rörelser.

1. Belöning

Dopamin, som har en mycket märkbar närvaro i den kompakta delen av substantia nigra, utsöndras av organismen när vi får en belöning och orsakar behagliga förnimmelser , så att det hjälper oss att förutsäga vilka beteenden som medför förstärkning.

På detta sätt, tack vare den svarta substansen, genomförs en integration mellan stimuli och reaktionerna, vilket gör att vissa data från utsidan gör det möjligt för ett visst beteendeuppförande att upprepas.

Effekterna av dopamin och hjärnans belöningssystem förklarar delvis motivationen att söka förstärkningar, sexuellt njutning eller utveckling av missbruk. Med andra ord påverkar det både den adaptiva användningen av lärande och dess degeneration på grund av missbruk.

2. Fina motoriska färdigheter

Neuronerna i den kompakta delen av substantia nigra reglerar verkan av neo-extrasyndromet, direkt involverad i förverkligandet av rörelser . På detta sätt påverkar de basala ganglierna som helhet motorns färdigheter i allmänhet, medan substantia nigra är mer specifikt relaterad till kontroll och initiering av fina rörelser.

Nigrostriatalkanalen, som bildas av neuroner vars somor är belägna i substantia nigra, beror på dopamin. Skador i denna dopaminerga väg är orsaken till Parkinsons sjukdom.

3. Lärande

Den kompakta delen av substantia nigra har en nyckelroll för att lära sig hjärnans respons på stimuli. Denna region i hjärnan är särskilt viktigt för rumslig inlärning.

Underlättande funktion av lärandet av substantia nigra är också relaterat till dopamin och dess förstärkande effekter; I synnerhet verkar dopaminerga neuroner skjuta upp mer inför nya eller överraskande stimuli.

4. Tillfällig bearbetning

Det har visat sig att lesioner i den kompakta delen av substantia nigra orsakar underskott i tidens uppfattning , speciellt vid detektering av intervall mellan stimuli.På detta sätt skapas en uppfattning om den tidsmässiga fördelningen, där både stimuli och de åtgärder som genomförs sker.

5. Ögonrörelser

Anslutningarna av den retikulerade delen av substantia nigra med thalamus är involverade i kontrollen av ögats saccadiska rörelser , nödvändigt för visuell bearbetning. De bidrar också till att blicken stabiliseras, oavsett förändringar i huvudets eller ansiktets position.

6. Förordning av sömn

Studier med råttor föreslår att de dopaminerga neuronerna i den kompakta delen av substantia nigra är grundläggande för att reglera sömnväckningscykeln. Dess roll är särskilt viktigt vid REM-sömn eller MOR (snabba ögonrörelser).

Denna funktion kan förklara sömnproblem som ofta uppträder vid Parkinsons sjukdom relaterad till lesioner i substantia nigra.

Relaterade sjukdomar

Parkinsons sjukdom beror på degenerationen av de dopaminerga neuronerna i den kompakta delen av substantia nigra. I själva verket missfärgning av substantia nigra som uppstår i denna sjukdom det beror på minskningen i densiteten hos denna typ av neuroner, som innehåller neuromelanin.

Många av de karaktäristiska symptomen på Parkinson är relaterade till ett underskott i substantia nigras funktioner: Resten av vila, rörelsefördröjning, styvhet, lågt humör, sömnstörningar etc.

Den onormala aktiveringen av neuronerna i substantia nigra har varit relaterad både till symptomen på Parkinsons sjukdom och till utseendet av epileptiska anfall.

Dopamin och substantia nigra de är också involverade i schizofreni . De dopaminerga vägarna förändras i denna sjukdom, och dopaminnivåerna är vanligtvis mycket höga. På samma sätt producerar schizofreni strukturella förändringar i substantia nigra.

Du kan vara intresserad: "De 6 typerna av schizofreni och tillhörande egenskaper"

Bibliografiska referenser:

Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Leger, J. F., Heck, D. & Lücking, C.H. (2003). Enhetsanalys av substantia nigra pars reticulata neuroner i fritt uppträdande råttor med epilepsi med genetisk frånvaro. Epilepsi, 44 (12), 1513-20.

Lima, M. S., Andersen, M. L., Reksidler, A. B., Vital, M. A. B.F. & Tufik, S. (2007). Rollen av substantia nigra pars kompakt för att reglera sömnmönster hos råttor. Public Library of Science, 2 (6), e513.