| fehér anyag | |
|---|---|
| lat. substantia alba | |
| Az emberi agy jobb féltekéjének fehérállománya (oldalsó szakasz) | |
| A gerincvelőben a szürkeállomány a központi csatorna körül helyezkedik el, fehér anyaggal körülvéve (keresztmetszet) | |
| Rendszer | Központi ideges |
| Katalógusok | |
| Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon | |
A fehérállomány ( latinul substantia alba ) a gerincesek központi idegrendszerének egyik összetevője , amely főleg mielinnel borított axonkötegekből áll [1] . Ellentétes az agy szürkeállományával , amely sejttest- neuronokból áll . Az idegszövet fehér- és szürkeállományának színkülönbsége a mielin fehér színének köszönhető.
A gerincvelőben a fehérállomány kívül esik a szürkeállományon. Makroszkóposan a gerincvelő fehérállományában az elülső ( lat. funiculus anterior ), az oldalsó ( lat. funiculus lateralis ) és a hátsó zsinórokat ( lat. funiculus posterior ) különböztetjük meg.
Ezzel szemben az agyban a fehérállomány belül helyezkedik el, és szürkeállomány (kéreg) veszi körül. A fehérállományban azonban vannak szürkeállományú területek is - idegsejtek testének felhalmozódása. Ezeket bazális magoknak [2] nevezzük .
A fehérállomány idegrostok kötegeiből áll, amelyek az agy szürkeállományának különböző területeit (az idegsejtek testeinek elhelyezkedését) kapcsolják össze egymással, és idegimpulzusok formájában hordozzák az információkat az idegsejtek között. A fehér anyagot fehérnek nevezik, mert jellegzetes elszíneződését a mielin jelenléte okozza az idegsejtek folyamatain. A mielin szigetelőként működik, amely lehetővé teszi az elektromos jelek "ugrását", nem pedig "áthaladását" az axonon, ezáltal sokszorosára növeli az idegi jelátvitel sebességét [3] .
Az agyféltekében a hosszú rostok teljes száma a kérgi-kérgi rostok teljes számának 2%-a (a kérgi területeken keresztül), és körülbelül ugyanannyi, mint a két félteke között kommunikáló rostok száma a legnagyobb fehérszöveti struktúrában. agy, a corpus callosum [4] . Schutz és Breitenberg megjegyzi: "durva szabály szerint egy bizonyos hosszúságú szálak száma fordítottan arányos a hosszukkal" [4] .
A nem termékeny felnőttek fehérállománya a vér 1,7-3,6%-a [5] .
Az agy másik fő alkotóeleme a szürkeállomány (a vérkapillárisok miatt tulajdonképpen rózsaszínes barna), amely idegsejtekből áll. A nigra anyag a harmadik színkomponens, amely az agyban található, és sötétebbnek tűnik a dopaminerg neuronok magasabb melaninszintje miatt, mint a közeli területeken. Vegye figyelembe, hogy a használt folt típusa miatt a fehérállomány néha sötétebbnek tűnhet, mint a szürkeállomány a mikroszkóp tárgylemezén. Az agy és a gerincvelő fehérállománya nem tartalmaz dendriteket, idegsejttesteket vagy rövidebb axonokat, amelyek csak a szürkeállományban találhatók meg.
A fehér anyag alkotja az agy mély részeinek és a gerincvelő felületes szakaszainak nagy részét. Az agy fehérállományában olyan szürkeállomány-aggregátumok találhatók, mint a bazális ganglionok (caudatus nucleus, putamen, globus pallidus, substantia nigra, subthalamicus nucleus, nucleus accumbens) és az agytörzsi magok (vörös mag, koponyaidegek magjai).
A kisagy felépítésében hasonló az agyhoz, felületes kisagykéreggel, mély kisagy fehérállományával (az úgynevezett "létfontosságú fának") és szürkeállomány-gyűjteményekkel, amelyeket mélyagyi fehérállomány veszi körül (a fogazott mag, a szferoid mag, a nucleus emboli, és a nucleus fastigialis). A folyadékkal teli agykamrák (oldalkamrák, harmadik kamra, agyi vízvezeték, negyedik kamra) szintén az agy fehérállományának mélyén helyezkednek el.
A hímekben több a fehérállomány, mint a nőstényekben, mind térfogatban, mind a mielinizált axonok hosszában. 20 éves korban a myelinizált rostok teljes hossza férfiakban 176 000 km, nőkben pedig 149 000 km [6] . Az életkor előrehaladtával a teljes hossza körülbelül 10%-kal csökken minden évtizedben, így egy férfi 80 éves korában 97 200 km, egy nőé 82 000 km [7] . Ennek a csökkenésnek nagy része a finomabb rostok elvesztésének köszönhető. Ebben a vizsgálatban azonban csak 36-an vettek részt [7] .
A kommunikáció a fehérállományon keresztül halad át a központi idegrendszer szürkeállományának különböző területei között. A fehérállomány az idegrostokat körülvevő zsíros anyag (mielin) miatt fehér. Ez a mielin szinte minden hosszú idegrostban megtalálható, és elektromos szigetelésként működik. Ez azért fontos, mert lehetővé teszi az idegimpulzusok gyors átvitelét [8] .
A szürkeállománytól eltérően, amely a húszas években tetőzik, a fehérállomány tovább fejlődik, és a középkorban tetőzik [9] .
A fehérállománynak köszönhetően az agy vezető funkciója megvalósul. A vezető idegrostok három típusra oszthatók: komiszurális, projekciós és asszociatív [10] .
A commissuralis idegrostok mindkét félteke szimmetrikus részeit kommunikálják. Ide tartozik két agyi commissura: az elülső commissura ( lat. commissura anterior ) és a fornix commissure ( lat. commissura fornicis ), valamint a legnagyobb agyhártya, a corpus callosum ( lat. corpus callosum ).
Az asszociatív idegrostok ugyanazon félteke kéregének területeit kötik össze. Megkülönböztetik a rövid rostokat, amelyek a kéreg szakaszait kötik össze egy lebenyben (vagyis a szomszédos gyrusban), és hosszúakat, amelyek a kéregnek egymástól távolabbi szakaszait kötik össze, amelyek ugyanazon félteke különböző lebenyeiben találhatók.
A projekciós idegrostok kommunikálnak a fedő (felszálló) és az alatta lévő (leszálló) struktúrákkal [11] .
A sclerosis multiplex (MS) a központi idegrendszer leggyakoribb gyulladásos demyelinizációs betegsége, amely a fehérállományt érinti. Sclerosis multiplexben a gyulladás következtében az axonok körüli mielinhüvely elpusztul [12] . Az alkoholfogyasztási zavarok a fehérállomány mennyiségének csökkenésével járnak [13] .
A fehérállományban lévő amiloid plakkok összefüggésbe hozhatók az Alzheimer-kórral és más neurodegeneratív betegségekkel [14] . Az életkor előrehaladtával gyakran előforduló egyéb változások közé tartozik a leukoaraiosis kialakulása, amely a fehérállomány ritkasága, amely különféle állapotokhoz vezethet, beleértve a mielin sápadtságát, az axonok elvesztését és a vér-agy gát csökkent korlátozó funkcióját [15]. ] .
A mágneses rezonancia képalkotás során előforduló fehérállomány-léziók számos káros következménnyel járnak, például kognitív károsodással és depresszióval [16] . A fehérállomány-hiperintenzitás gyakran jelen van vaszkuláris demenciában, különösen a vaszkuláris demencia kisér/szubkortikális altípusaiban [17] .
A fehérállomány kisebb mennyisége (a csoportátlagokat tekintve) a figyelem, a deklaratív memória, a végrehajtó funkciók, az intelligencia és a tanulmányi eredmények nagyobb hiányával járhat [18] [19] . A térfogatváltozás azonban a neuroplaszticitás miatt az élet során folyamatosan megy végbe, és inkább hozzájárul, mintsem meghatározó tényező bizonyos funkcionális hiányosságokhoz, amelyek az agy más területein jelentkező kompenzációs hatások miatt következnek be [19] . A fehérállomány integritása az öregedéssel csökken [20] , azonban úgy tűnik, hogy a rendszeres aerob edzés vagy késlelteti az öregedés hatásait, vagy hosszú távon javítja a fehérállomány integritását [20] . A fehérállomány térfogatának gyulladásból vagy sérülésből eredő változása szerepet játszhat az obstruktív alvási apnoe súlyosságában [21] [22] .
A fehérállomány tanulmányozása előrehaladt a diffúziós tenzoros képalkotás nevű neuroimaging technikával, amely az agy mágneses rezonancia képalkotását (MRI) használja. 2007-ig több mint 700 publikáció jelent meg ebben a témában [23] .
Jan Scholz és munkatársai egy 2009-es tanulmányában [24] diffúziós tenzoros képalkotást (DTI) használtak a fehérállomány térfogatának egy új motoros feladat (pl. zsonglőrködés) elsajátítása következtében bekövetkező változásainak bemutatására. A tanulmány fontos, mivel az első olyan tanulmány, amely összefüggésbe hozza a motoros tanulást a fehérállomány változásaival. Korábban sok kutató úgy gondolta, hogy az ilyen típusú tanulást kizárólag dendritek közvetítik, amelyek nem találhatók meg a fehérállományban. A szerzők azt sugallják, hogy az axonok elektromos aktivitása szabályozhatja az axonok mielinizációját. Vagy az axon átmérőjének vagy tömörítési sűrűségének bruttó változása okozhat változást [25] . Egy újabb, Sampaio-Baptista és munkatársai által végzett DTI-tanulmány a fehérállomány változásairól számolt be a motoros tanulásban, valamint a mielinizáció növekedéséről [26] .