Substantia Nigra: struktuur, funktsioon ja haigused

Materiaalne nigra tähistab keskaju ajukest, mis on tumedat värvi ja kuulub ekstrapüramidaalsesse motoorsesse süsteemi. Seega aitab see kaasa liikumiste kontrollimisele. Materiaalse nigra atroofia esineb Parkinsoni sündroomides ja see põhjustab ranguse kardinaalsete sümptomite tekkimist, värisemine, bradükineesia ja kehahoiaku ebastabiilsus.

Mis on substantia nigra?

Materiaalne nigra asub sümmeetriliselt mõlemas pooles aju (poolkerad) ja kuulub keskaju juurde. Seal piirneb see ajutüvede (crura cerebri) ja aju keskosaga (tegmentum mesencephali). Materiaalne nigra on oma nime saanud oma musta värvuse tõttu, mis on tingitud suurest kogusest melaniini ja raud selles piirkonnas. Dopamiin toimib substantia nigras kõige olulisemana neurotransmitter, esineb messenger-ainena ainult keskosas närvisüsteem ja kuulub biogeensete rühma amiinid. Need on neurotransmitterid, mis moodustuvad aminohappest türosiinist ja kaotavad a süsinik süsinikdioksiidi molekul dekarboksüülimise teel. Lisaks dopamiini, biogeenne amiinid sisaldama serotoniini, adrenaliin ja norepinefriini.

Anatoomia ja struktuur

Anatoomiliselt võib substantia nigra jagada kaheks alaks: pars compacta, tuntud ka kui zona compacta, ja pars reticulata. Pars compacta koosneb tihedalt paigutatud närvirakkudest, mis sisaldavad suures koguses pigmenti melaniini. Närvikiud ühendavad pars compacta striatumiga. Lisaks on pars compacta osa mustast süsteemist (nigrostriataalne silmus). Siia kuuluvad ka tuumarumm, mis asub samuti keskaju ajus, ja striatumi tuumad. Pars reticulata neuronid paiknevad pars compacta neuronitega võrreldes vähem üksteisest ja sisaldavad palju raud, mis annab koele punaka värvuse. Sellesse piirkonda kuuluvad ka pars lateralis, mida mõned eksperdid peavad iseseisvaks osaks. Materia nigra pars reticulata'l on ühendused striatumi ja ventrolateraalsega nägemiskühm. Muud närvikiud viima substantia nigrast muu hulgas ka ajukooresse ja tuuma subthalamicusesse.

Funktsioon ja ülesanded

Materiaalne nigra kuulub ekstrapüramidaalsesse motoorsesse süsteemi ja on seega seotud liikumiste juhtimisega. Selles kontekstis on selle peamine funktsioon starter, kuna ta on eriti seotud liikumise algatamise ja planeerimisega. Ekstrapüramidaalne motoorsüsteem sisaldab ka basaalganglionid, motoorne ajukoor ja mitmesugused tuumaalad aju, sealhulgas tuuma ruber aju keskosas ja formatio reticularis, mis kulgeb läbi rombi, keskaju ja diencephaloni. Kõik need struktuurid, nagu ka substantia nigra, toetuvad dopamiini kui neurotransmitter: Närvirakud toodavad neurotransmitterit oma terminaalsetes sõlmedes ja hoiavad seda vesiikulites. Kui elektriline impulss - nn tegevuspotentsiaal - jõuab lõpuni närvikiud ja seega terminaalsed sõlmed, vabastab rakk dopamiini sünaptiline lõhe. Messenger aine ületab presünaptiliste ja postsünaptiliste närvirakkude vahelise lõhe ja kinnitub postsünaptilise membraani retseptoritele, misjärel selles avanevad ioonikanalid. Laetud naatrium osakesed võivad kanalite kaudu rakku voolata ja muuta neuroni elektrilaengut. Kui muudatus ületab lävepotentsiaali, siis uus tegevuspotentsiaal genereeritakse postsünaptilises neuronis. Dopamiini puudus põhjustab selle protsessi häireid, mõjutades seeläbi inimeste motoorset funktsiooni. Tervikuna vastutab ekstrapüramidaalne motoorne süsteem peamiselt motoorsete liikumiste eest.

Haigused

Parkinsoni tõbi on seotud substantia nigra atroofiaga, mis viib haiguse iseloomulike sümptomite tekkimiseni. Parkinsoni tõbi on neurodegeneratiivne häire ja seda tuntakse ka kui värisevat paralüüsi. 1917. aastal kirjeldas sündroomi esimesena James Parkinson; täna põeb Saksamaal seda haigust umbes 250,000 XNUMX inimest, kellest kolm neljandikku on idiopaatilised Parkinsoni sündroom. Kardinaalsed sümptomid on rangus, värisemine, bradükineesia / kinesteesia ja kehahoiaku ebastabiilsus. Rigor on lihaste jäikus või jäikus, mis tekib suurenenud puhkeala tõttu: Mõjutatud lihased on ülemäära pinges. Seevastu teine ​​juhtiv sümptom, värisemine, avaldub lihasvärinana ja mõjutab peamiselt peenmotoorikat. Mõjutatud isikud kannatavad tavaliselt ka aeglustunud liigutuste all; seda nähtust nimetatakse meditsiinis bradükineesiks. Kui bradükineesiga patsiendid saavad liikumisi teha, ehkki aeglasemas tempos, siis akineesias suudavad nad seda teha ainult osaliselt (vähene liikumine) või üldse mitte (liikumatus). Posturaalne ebastabiilsus viib ebakindla kehahoiani ja selle tagajärjel sageli kergelt painutatud kõnnakuni. Bradükineesia kombinatsioon ranguse, treemori ja / või kehahoiaku ebastabiilsusega põhjustab sageli kõnnakuhäireid ja muid funktsionaalseid häireid. Lisaks idiopaatilistele Parkinsoni sündroom, meditsiin eristab veel kolme vormi. Perekondlik Parkinsoni sündroom on tingitud vigadest geneetilises materjalis - põhjuseks võib pidada erinevaid geene. Seevastu sümptomaatiline või sekundaarne Parkinsoni sündroom areneb mõne muu põhihaiguse, näiteks Binswangeri tõve või Wilsoni tõbivõi ravimite tagajärjel ravimid, mürgistus või vigastus. Parkinsoni sündroomi neljas vorm on ka teiste haiguste tagajärg; need on aga konkreetselt neurodegeneratiivsed seisundid, mis avalduvad närvirakkude kadumises. Nende hulka kuulub Lewy keha dementsus, multisüsteemne atroofia, progresseeruv supranukleaarse pilgu halvatus ja kortikobasaalne degeneratsioon. L-dopat kasutatakse sageli raviks Parkinsoni tõbi. Dopamiini eelkäija võib üle minna veri-aju barjääri ja kompenseerib vähemalt osaliselt aju dopamiinipuudust, mis viib sümptomite leevendamiseni. Põhjuslik ravi pole võimalik.