Bagikan:
Anatomi Zat Hitam, Fungsi dan Penyakit Terkait
itu zat hitam itu adalah bagian heterogen dari mesencephalon, suatu wilayah otak tertentu. Demikian juga, itu terdiri dari elemen penting dari sistem ganglia basal.
Secara khusus, itu merupakan bagian punggung otak yang ditandai dengan memiliki neuron yang mengandung neuromelanin, pigmen gelap spesifik otak.
Nama substansi hitam, kemudian, mengacu pada penampilan yang diambil neuron-neuron dari daerah spesifik mesencephalon. Ini memiliki warna gelap, sangat mirip dengan hitam.
Substansi nigra dibentuk oleh neuron dopaminergik dan GABAergik, dan memainkan peran penting dalam kontrol aktivitas motorik..
Pada artikel ini kami menjelaskan karakteristik substantia nigra, meninjau sifat anatomi dan fungsinya, serta mendiskusikan penyakit yang terkait dengan elemen otak ini..
Anatomi dari substantia nigra
Substansi nigra merupakan daerah otak yang terletak di bagian dorsal ke pedunkula serebral dan meluas secara rostrocaudal sepanjang mesencephalon.
Studi pertama tentang zat khusus ini dibuat oleh Mingazzini pada tahun 1888 dan oleh Sano pada tahun 1919. Sejak itu, telah disimpulkan bahwa substantia nigra dibagi menjadi dua bagian makroskopis..
Yang pertama, dikenal sebagai bagian punggung, ditandai dengan menjadi zat yang sangat kaya akan neuron dengan neuromelanin. Warna pigmen ini membuat sel-sel di wilayah itu terlihat lebih gelap dari biasanya.
Bagian lain dari substantia nigra terletak di daerah yang lebih perut, di mana struktur zat hitam yang paling banyak ditemukan. Ini menyajikan bentuk ovoid pipih dan ditandai dengan menjadi lebih miskin dalam sel.
Akhirnya, beberapa penulis mempertahankan keberadaan bagian lateral substantia nigra. Namun, saat ini bagian ini dianggap bagian dari bagian perut zat.
Di sisi lain, dua bagian zat hitam juga dapat dengan mudah dibedakan melalui jenis neurotransmiter yang mereka sertakan. Sementara neuron dari bagian punggung mengandung konsentrasi tinggi dopamin, neuron dari bagian perut lebih kaya di GABA.
Neuron Zat Hitam
Tiga jenis utama neuron telah dijelaskan dalam sistem saraf. Ini terutama dibedakan berdasarkan ukuran dan lokasinya.
Jenis neuron pertama adalah sel besar, ditemukan di daerah ventral dari substantia nigra dan merujuk ke daerah yang dikenal sebagai zat hitam reticular.
Tipe kedua dari neuron adalah sel yang agak lebih kecil yang diklasifikasikan sebagai "neuron sedang". Ini ditemukan di daerah punggung substantia nigra dan membuat referensi ke zat hitam pekat.
Akhirnya, tipe neuron ketiga adalah sel-sel kecil yang ditemukan di dua bagian zat hitam, punggung dan perut. Yaitu, baik substansi yang terhubung silang hitam dan substansi hitam kompak mengandung neuron kecil.
Neuron dopamin sangat berlimpah dalam zat hitam pekat (daerah dorsal), namun, mereka dapat ditemukan oleh berbagai daerah mesencephalon, termasuk daerah perut (zat retikulasi hitam).
Neuron dopamin dibedakan oleh teknik histofuoresensi dan imunhistokimia, serta pewarnaan Nissl, karena neuron jenis ini memiliki massa substansi Nissl yang tinggi..
Neuron dopaminergik memiliki tubuh neuron median, yang terletak di substansi hitam pekat. Menyajikan beberapa proses dendritik utama, biasanya antara 3 dan 6 proses yang dapat dibagi dua hingga 4 kali.
Satu atau dua dendrit dari neuron ini dimasukkan ke substantia reticularis hitam. Akson sel dopaminergik berasal dari salah satu dendrit utama dan bukan mielin.
Akson tidak memancarkan agunan di dalam substantia nigra, dan berjalan melalui hipotalamus lateral, hingga mencapai daerah lurik. Dendrit lain dari neuron bercabang menjadi substansi hitam pekat.
Selain itu, neuron dopamin memiliki sebagian kecil neuron "non-dopaminergik" berukuran kecil dan berbentuk bintang, yang dendritnya tidak melebihi batas nuklir.
Zat hitam - Zat abu-abu - Zat putih
Terlepas dari substantia nigra, otak memiliki jenis zat serupa lainnya: zat putih dan materi abu-abu.
Prinsip daerah otak ini adalah sama. Mereka adalah struktur otak yang penuh dengan neuron dan namanya hadir terutama untuk penampilan jenis sel.
Dengan kata lain, neuron-neuron yang mengacu pada substantia nigra gelap, neuron-neuron dari materi abu-abu lebih berwarna abu-abu dan mereka dari materi putih ditandai oleh warna itu..
Namun, warna bukan satu-satunya elemen yang membedakan satu substansi dari substansi lainnya. Dalam pengertian ini, elemen terpenting yang memotivasi katalogisasi setiap jenis zat terletak pada lokasi, anatomi, dan fungsi neuron mereka..
Substansi abu-abu
Materi abu-abu terletak di korteks serebral dan di tengah sumsum tulang belakang (daerah di mana tidak ada zat putih atau zat hitam). Ini terutama terdiri dari soma neuronal dan dendrit yang kekurangan mielin.
Ini berisi motonoeuronas, protoneuron vegetatif, neuron kordonal, neuron tipe I golgi dan ganglion tulang belakang. Karena tidak mengandung mielin, tidak mampu mentransmisikan impuls saraf dengan cepat dan fungsinya terutama terletak pada proses kognitif yang berkaitan dengan penalaran.
Zat putih
Zat putih memiliki lokasi yang berlawanan dengan materi abu-abu. Dalam ensefalon terletak di bagian dalam (sedangkan materi abu-abu terletak di luar dan korteks) dan di sumsum tulang belakang terletak di luar (sedangkan zat abu-abu di tengah).
Zat putih juga ditandai dengan tersusunnya serabut saraf mielin yang mengandung banyak akson (tetapi bukan somas dan badan neuron).
Mengenai fungsinya, materi putih secara aktif mempengaruhi pembelajaran dan fungsi otak. Ini mendistribusikan potensi aksi dan bertindak sebagai relay dan koordinator komunikasi antara daerah otak.
Zat hitam
Akhirnya, substantia nigra terletak di mesencephalon, terutama di daerah yang meliputi ganglia basal. Ini berisi akson, dendrit dan soma neuron, dan fungsi utamanya terkait dengan gerakan dan orientasi.
Jenis-jenis substantia nigra
Substansi nigra berbeda dari substansi putih dan materi abu-abu berdasarkan penampilan, lokasi, struktur, dan fungsinya. Namun, dalam zat hitam Anda juga dapat membedakan dua wilayah tertentu.
Diferensiasi ini merespon terutama pada tipe-tipe neuron yang termasuk substantia nigra. Di beberapa daerah, jenis sel tertentu mendominasi dan di tempat lain, berbagai neuron dikonotasikan..
Demikian juga, dua wilayah dari substantia nigra dikaitkan dengan fungsi yang berbeda, serta patologi dari berbagai jenis.
Dua bagian dari substantia nigra adalah bagian kompak dan bagian reticulated. Bagian kompak termasuk kelompok dopaminergik yang berdekatan, dan bagian retikulasi juga menyangkut bagian lateral substantia nigra..
Zat hitam kompak
Bagian kompak dari substantia nigra ditandai oleh neuron hitam, diwarnai melalui pigmen neuromelanin. Pigmen ini meningkat seiring bertambahnya usia, sehingga neuron di wilayah ini menjadi lebih gelap dengan berlalunya tahun.
Bagian zat hitam ini dapat dibagi antara lantai ventral dan lantai punggung. Neuron-neuron dari bagian kompak menerima sinyal penghambatan dari akson kolateral dari neuron dari bagian retikulasi dari substantia nigra.
Sel-sel dopaminergik dari wilayah ini juga menginervasi struktur lain dari sistem ganglia basal seperti medial pallidum, bagian retikulat dari substantia nigra dan nukleus subthalamic..
Kegiatannya terutama terkait dengan proses pembelajaran. Namun, operasi wilayah ini kompleks dan sedikit dipelajari saat ini.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa degenerasi neuron berpigmen dari zat hitam pekat merupakan tanda utama penyakit Parkinson, sehingga disarankan bahwa wilayah ini akan terlibat dalam pengembangan patologi..
Berkenaan dengan studi elektrofisiologi, beberapa penulis menunjukkan bahwa neuron di wilayah ini ditandai dengan menghadirkan potensi aksi dengan bentuk gelombang tiga fase, dengan fase positif pertama, dan dengan durasi rata-rata lebih dari 2,5 milidetik..
Zat hitam reticulated
Zat hitam yang diikat silang berbeda dari zat hitam pekat oleh kepadatan neuron, yang jauh lebih kecil. Faktanya, hasil daerah yang agak difus dan dendrit neuron lebih disukai tegak lurus terhadap aferen bergalur.
Ini didasari oleh populasi heterogen dari neuron GABAergik, sebagian besar neuron proyeksi ukuran besar dan sedang, serta interneuron kecil dengan bentuk berbintang.
Kepadatan neuron yang rendah dari zat hitam reticular secara anatomis sangat mirip dengan balon pucat dan nukleus entopeduncular. Faktanya, karena sitologi, koneksi, neurokimia, dan fisiologinya, zat hitam retikuler dapat dianggap sebagai perpanjangan dari struktur otak ini..
Neuron medium memiliki tubuh neuron dengan bentuk variabel. Ini dapat berbentuk segitiga, fusiform, ovoid atau poligon, biasanya mengandung antara 3 dan 5 dendrit primordial yang berasal dari tubuh neuron..
Dendrit utama dari zat hitam retikuler terbentuk di kutub neuron gelendong, membelah secara dikotomis pada jarak pendek dari tubuh. Dendrit tersier biasanya muncul pada jarak yang sangat jauh, dekat dendrit terminal.
Akson-neuron dari neuron adalah ribuan tahun dan berasal dari dalam tubuh atau dendrit primer sel. Sebagian besar dari mereka berakhir dalam zat reticular hitam atau dalam zat hitam kompak.
Berkenaan dengan fungsinya, substansi hitam reticulated tampaknya terkait dengan proses orientasi dan okulasi. Demikian juga, struktur otak ini telah dikaitkan dengan penyakit dan epilepsi Parkinson.
Fungsi
Fungsi substantia nigra saat ini tentu saja kontroversial. Aktivitas wilayah otak ini, atau fungsi spesifik apa yang mereka lakukan, belum diperiksa secara mendalam..
Namun, data yang diperoleh tentang aktivitasnya menunjukkan bahwa substantia nigra dapat terlibat dalam empat proses utama: pembelajaran, perencanaan motorik, gerakan mata, dan pencarian hadiah..
Belajar
Hubungan antara belajar dan substantia nigra terkait dengan hubungan yang dimiliki struktur ini dengan penyakit Parkinson. Saat ini sudah mapan bahwa perubahan dalam neuron dari substantia nigra merupakan tanda patologi degeneratif.
Dalam hal ini, perubahan amnestik yang banyak subjek dengan Parkinson telah menyebabkan dimulainya studi tentang peran substantia nigra dalam belajar.
Secara khusus, tim peneliti dari University of Pennsylvania menunjukkan bahwa stimulasi neuron dopaminergik dari substantia nigra dapat mengubah proses pembelajaran.
Penelitian ini dilakukan pada sekelompok subjek yang mengikuti pengobatan terhadap penyakit Parkinson melalui stimulasi mendalam, yang dikonotasikan sebagai intervensi yang meningkatkan pembelajaran asosiatif dari para peserta..
Pencarian hadiah
Dalam penyelidikan sebelumnya yang sama, ditunjukkan bagaimana stimulasi neuron dopaminergik dari substantia nigra memberikan sensasi memuaskan pada individu..
Karena alasan ini, dikemukakan bahwa struktur otak ini bisa terkait erat dengan pencarian imbalan dan kecanduan.
Perencanaan motor
Peran substantia nigra dalam perencanaan motor adalah salah satu fungsi yang paling banyak dipelajari dan didokumentasikan.
Banyak penelitian menunjukkan bagaimana neuron substantia nigra memainkan peran penting dalam perkembangan gerakan tubuh, sebuah fakta yang secara luas tercermin dalam gejala parkinsonian yang menyebabkan kemundurannya..
Gerakan mata
Akhirnya, juga telah ditunjukkan bagaimana neuron-neuron dari substantia nigra ikut campur dalam proses pergerakan mata. Fungsi ini tampaknya terutama dilakukan oleh zat hitam cross-linked.
Referensi
- Beckestead, R. M.; Domesick, V. B. dan Nauta, W. J. H. (1979) Koneksi eferen dari substantia nigra dan daerah ventral tegmental pada tikus. Brain Res. 175: 191-217.
- Castellano, M. A. dan Rodríguez, M. (1991) aktivitas sel dopaminergik nigrostriatal dikendalikan oleh substantia nigra dari sisi otak kontralateral: bukti elektrofisiologis. Res otak. Banteng. 27: 213-218.
- Da Cunha, Claudio; Wietzikoski, Samantha; Wietzikoski, Evellyn C; Miyoshi, Edmar; Ferro, Marcelo M; Anselmo-Franci, Janete A; Quarries, Newton S (2003). "Bukti untuk pars compacta substantia nigra sebagai komponen penting dari sistem memori independen dari sistem memori hippocampal" .Neurobiologi Pembelajaran dan Memori. 79 (3): 236-42.
- Dari LONG, M.R.; CRUTCHER, M. D. dan GEORGOPOULOS, A. P. (1983) Hubungan antara gerakan dan pelepasan sel tunggal dalam substantia nigra dari substantia nigra dari monyet yang berperilaku. J. Neurosc. 3: 1599-1606.
- Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). "Fungsi visual dan oculomotor monyet substantia nigra pars reticulata. III. Respons visual dan sakade yang bergantung memori ". Jurnal Neurofisiologi. 49 (5): 1268-84.
- Hodge, Gordon K.; Tukang daging, Larry L. (1980). "Pars compact dari substantia nigra memodulasi aktivitas motorik tetapi tidak terlibat secara penting dalam mengatur asupan makanan dan air". Archives of Pharmacology Naunyn-Schmiedeberg. 313 (1): 51-67.