Нейронна мережа мозку, яка включає як сіру, так і білу речовину. Pasieka/Science Photo Library через Getty Images
Хто не замислювався над тим, як формується пам’ять, генерується вирок, оцінюється захід сонця, творчий вчинок чи скоєний жахливий злочин?
Людський мозок — це трикілограмовий орган, який залишається багато в чому загадкою. Але більшість людей чули про мозок сіра речовина, який необхідний для таких когнітивних функцій, як навчання, запам’ятовування та міркування.
Точніше, сіра речовина відноситься до областей по всьому мозку, де нервові клітини - відомі як нейрони – сконцентровані. Найважливішим для пізнання вважається регіон кора головного мозку, тонкий шар сірої речовини на поверхні мозку.
Але друга половина мозку - біла речовина – часто нехтують. Біла речовина знаходиться нижче кори, а також глибше в мозку. Де б вона не була знайдена, біла речовина з’єднує нейрони сірої речовини один з одним.
Я професор неврології та психіатрії і директор секції поведінкової неврології в медичній школі Університету Колорадо. Моя робота включає оцінку, лікування та дослідження людей похилого віку з деменцією та молодих людей із черепно-мозковою травмою.
З’ясування того, як ці розлади впливають на мозок, спонукало багато років мого дослідження. Я вважаю, що розуміння білої речовини, можливо, є ключем до розуміння цих розладів. Але поки що дослідники зазвичай не приділяли білій речовині належної уваги.
Приблизно 100 мільярдів нейронів головного мозку людини з’єднані один з одним аксонами, багато з яких оточені мієліновою оболонкою. Ці аксони разом зі своїм мієліном утворюють білу речовину, яка сприяє спілкуванню між нейронами по всьому мозку.
З’ясування білої речовини
Ця відсутність розпізнавання значною мірою пов’язана з труднощами вивчення білої речовини. Оскільки він розташований під поверхнею мозку, навіть найсучасніші зображення не можуть легко розкрити його деталі. Але останні висновки, які стали можливими завдяки прогресу в області візуалізації мозку та розтину, починають показувати дослідникам, наскільки важливою є біла речовина.
Біла речовина складається з багатьох мільярди аксонів, які схожі на довгі кабелі, що передають електричні сигнали. Думайте про них як про подовжені хвости, які діють як продовження нейронів. Аксони з’єднують нейрони один з одним у місцях сполучення, які називаються синапсами. Саме там відбувається спілкування між нейронами.
Аксони об’єднуються в пучки, або тракти, які проходять по всьому мозку. Їхня сумарна довжина в одному людському мозку становить приблизно 85,000 XNUMX миль. Багато аксонів ізольовані мієліном, шар переважно жиру, який прискорює передачу електричних сигналів або зв’язок між нейронами до 100 разів.
Ця підвищена швидкість має вирішальне значення для всі функції мозку і частково тому Homo sapiens має унікальні розумові здібності. Поки сумнівів немає наш великий мозок внаслідок додавання нейронів еволюцією протягом еонів, відбулося ще більше збільшення білої речовини протягом еволюційного часу.
Цей маловідомий факт має глибокі наслідки. Збільшений об’єм білої речовини – переважно з мієлінових оболонок, які оточують аксони – підвищує ефективність нейронів у сірій речовині для оптимізації функції мозку.
Уявіть собі націю міст, які функціонують незалежно, але не пов’язані з іншими містами дорогами, проводами, Інтернетом чи будь-якими іншими зв’язками. Цей сценарій був би аналогічний мозку без білої речовини. Вищі функції, такі як мова і пам'ять, організовані в мережі, в яких області сірої речовини з'єднані між собою трактами білої речовини. Чим розширеніші та ефективніші ці зв’язки, тим краще працює мозок.
Біла речовина і хвороба Альцгеймера
Враховуючи його істотну роль у зв’язках між клітинами мозку, пошкоджена біла речовина може порушити будь-який аспект когнітивної або емоційної функції. Патологія білої речовини присутня при багатьох захворюваннях мозку і може бути досить серйозною викликати деменцію. Пошкодження мієліну часто зустрічається при цих розладах, і коли захворювання або травма є більш серйозними, аксони також можуть бути пошкоджені.
Більше 30 років тому ми з колегами описували цей синдром як деменція білої речовини. У цьому стані дисфункціональна біла речовина більше не працює належним чином як з’єднувач, а це означає, що сіра речовина не може діяти разом безперебійно та синхронно. Мозок, по суті, був відключений від самого себе.
Не менш важливою є можливість того, що дисфункція білої речовини відіграє певну роль у багатьох захворюваннях, які в даний час вважаються породженими сірої речовини. Деякі з цих захворювань вперто не розуміють. Наприклад, я підозрюю, що пошкодження білої речовини може бути критичним на ранніх стадіях хвороби Альцгеймера та черепно-мозкової травми.
Хвороба Альцгеймера - це найпоширеніший тип деменції у літніх людей. Це може погіршити когнітивні функції та позбавити людей самої ідентичності. Лікування чи ефективного лікування не існує. Відтоді Спостереження Алоїза Альцгеймера 1907 року білків сірої речовини – амілоїду та тау – нейробіологи вважали, що нарощування цих білків є центральною проблемою позаду хвороби Альцгеймера. І все ж багато препаратів, які видаляють ці білки не зупиняйся зниження когнітивних функцій пацієнтів.
Останні висновки все частіше свідчать що пошкодження білої речовини - передує накопиченню цих білків - може бути справжнім винуватцем. У міру старіння мозку вони часто відчувають поступову втрату кровотоку через звуження судин, які передають кров від серця. Низький кровотік сильно впливає на білу речовину.
Примітно, що є навіть докази того, що спадкові форми хвороби Альцгеймера також характерні ранні аномалії білої речовини. Це означає, що терапія, спрямована на підтримку припливу крові до білої речовини, може виявитися більш ефективною, ніж спроба витіснити білки. Один простий спосіб лікування, який може допомогти контроль високого артеріального тиску, оскільки це може зменшити тяжкість аномалій білої речовини.
Від Університету Лома Лінда Health: Нові відкриття, які допоможуть мільйонам людей із черепно-мозковими травмами.
Біла речовина і черепно-мозкова травма
Пацієнти з черепно-мозковою травмою, особливо з травмами середнього або тяжкого ступеня, можуть мати довічну інвалідність. Одним із найстрашніших результатів ЧМТ є хронічна травматична енцефалопатія, захворювання мозку, яке, як вважають, викликає прогресуючу та необоротну деменцію. У пацієнтів з ЧМТ спостерігається накопичення тау-білка в сірій речовині.
Дослідники давно визнали, що пошкодження білої речовини часто зустрічається у людей, які перенесли ЧМТ. Спостереження з мозку осіб із повторюваними черепно-мозковими травмами – футболісти та ветерани військових часто досліджували – показали, що пошкодження білої речовини є помітним і може передувати появі сплутаних білків у сірій речовині.
Серед вчених зростає хвилювання з приводу новий інтерес до білої речовини. Зараз дослідники починають визнавати, що традиційне зосередження на вивченні сірої речовини не дало результатів, на які вони сподівалися. Дізнання більше про половину мозку, відому як біла речовина, може допомогти нам у найближчі роки знайти відповіді, необхідні для полегшення страждань мільйонів.
про автора
Крістофер Філлі, професор неврології та психіатрії, Медичний кампус Аншутц університету Колорадо
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Схожі книги:
Тіло веде рахунок: мозок, розум і тіло в лікуванні травми
Бесселя ван дер Колка
Ця книга досліджує зв’язки між травмою та фізичним і психічним здоров’ям, пропонуючи ідеї та стратегії зцілення та відновлення.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Дихання: нова наука втраченого мистецтва
Джеймс Нестор
Ця книга досліджує науку та практику дихання, пропонуючи ідеї та методи покращення фізичного та психічного здоров’я.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Парадокс рослин: приховані небезпеки в «здорових» продуктах, які викликають хвороби та збільшення ваги
Стівен Р. Гандрі
Ця книга досліджує зв’язки між дієтою, здоров’ям і хворобою, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та самопочуття.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Кодекс імунітету: нова парадигма справжнього здоров’я та радикальної боротьби зі старінням
Джоел Грін
Ця книга пропонує новий погляд на здоров’я та імунітет, спираючись на принципи епігенетики та пропонуючи ідеї та стратегії для оптимізації здоров’я та старіння.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Повний посібник із голодування: зцілюйте своє тіло за допомогою періодичного, іншого дня та тривалого голодування
доктора Джейсона Фунга та Джиммі Мура
Ця книга досліджує науку та практику голодування, пропонуючи ідеї та стратегії для покращення загального здоров’я та благополуччя.
