| bílá hmota | |
|---|---|
| lat. substantia alba | |
| Bílá hmota pravé hemisféry lidského mozku (laterální řez) | |
| V míše se šedá hmota nachází kolem centrálního kanálu, obklopená bílou hmotou (průřez) | |
| Systém | Centrálně nervózní |
| Katalogy | |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
Bílá hmota ( latinsky substantia alba ) je složkou centrální nervové soustavy obratlovců , sestávající převážně ze svazků axonů pokrytých myelinem [1] . Je v protikladu k šedé hmotě mozku, která se skládá z buněčných tělesných neuronů . Barevné odlišení bílé a šedé hmoty nervové tkáně je způsobeno bílou barvou myelinu.
V míše je bílá hmota mimo šedou hmotu. Makroskopicky se v bílé hmotě míšní rozlišují přední provazce ( lat. funiculus anterior ), postranní provazce ( lat. funiculus lateralis ) a zadní provazce ( lat. funiculus posterior ).
V mozku je bílá hmota naopak umístěna uvnitř a obklopena šedou hmotou (kůrou). V bílé hmotě jsou však i oblasti se šedou hmotou - nahromadění těl nervových buněk. Říká se jim bazální jádra [2] .
Bílá hmota se skládá ze svazků nervových vláken, které spojují různé oblasti šedé hmoty (umístění těl nervových buněk) mozku mezi sebou a přenášejí informace ve formě nervových impulsů mezi neurony. Bílá hmota se nazývá bílá kvůli charakteristickému zbarvení způsobenému přítomností myelinu na procesech nervových buněk. Myelin působí jako izolátor, který umožňuje elektrickým signálům „skákat“ spíše než „procházet“ dolů axonem, čímž mnohonásobně zvyšuje rychlost přenosu nervového signálu [3] .
Celkový počet dlouhých vláken v mozkové hemisféře je 2 % z celkového počtu kortiko-kortikálních vláken (přes kortikální oblasti) a je přibližně stejný jako počet vláken, která komunikují mezi dvěma hemisférami v největší struktuře bílé tkáně. mozku, corpus callosum [4] . Schutz a Breitenberg poznamenávají: „zpravidla je počet vláken určité délky nepřímo úměrný jejich délce“ [4] .
Bílá hmota u nefertilních dospělých jedinců tvoří 1,7–3,6 % krve [5] .
Další hlavní složkou mozku je šedá hmota (ve skutečnosti růžovohnědá kvůli krevním kapilárám), kterou tvoří neurony. Substance nigra je třetí barevná složka nacházející se v mozku, která se zdá tmavší kvůli vyšším hladinám melaninu v dopaminergních neuronech než v blízkých oblastech. Všimněte si, že bílá hmota může někdy vypadat tmavší než šedá hmota na mikroskopickém sklíčku kvůli typu použitého barviva. Bílá hmota mozku a míchy neobsahuje dendrity, těla nervových buněk ani kratší axony, které se nacházejí pouze v šedé hmotě.
Bílá hmota tvoří většinu hlubokých částí mozku a povrchových částí míchy. V bílé hmotě mozku se nacházejí agregáty šedé hmoty jako bazální ganglia (nucleus caudate, putamen, globus pallidus, substantia nigra, subtalamické jádro, nucleus accumbens) a jádra mozkového kmene (červené jádro, jádra hlavových nervů).
Mozeček je svou strukturou podobný mozku, má povrchní mozečkovou kůru, hlubokou mozečkovou bílou hmotu (nazývanou „vitální strom“) a sbírku šedé hmoty obklopenou hlubokou mozečkovou bílou hmotou (dentátní jádro, sféroidní jádro, nucleus emboli a fastigial nucleus). Kapalinou naplněné mozkové komory (laterální komory, třetí komora, mozkový akvadukt, čtvrtá komora) jsou také umístěny hluboko v bílé hmotě mozku.
Muži mají více bílé hmoty než ženy, a to jak v objemu, tak v délce myelinizovaných axonů. Ve věku 20 let je celková délka myelinizovaných vláken u mužů 176 000 km a u žen - 149 000 km [6] . S věkem se celková délka každou dekádu zmenšuje asi o 10 %, takže muž ve věku 80 let má délku 97 200 km a žena 82 000 km [7] . Velká část tohoto snížení je způsobena ztrátou jemnějších vláken. Této studie se však zúčastnilo pouze 36 lidí [7] .
Komunikace prochází bílou hmotou mezi různými oblastmi šedé hmoty v centrálním nervovém systému. Bílá hmota je bílá kvůli tukové látce (myelin), která obklopuje nervová vlákna. Tento myelin se nachází téměř ve všech dlouhých nervových vláknech a působí jako elektrická izolace. To je důležité, protože umožňuje rychlý přenos nervových vzruchů [8] .
Na rozdíl od šedé hmoty, která vrcholí ve dvacátých letech, bílá hmota pokračuje ve vývoji a vrcholí ve středním věku [9] .
Díky bílé hmotě se provádí vodivá funkce mozku. Vodivá nervová vlákna lze rozdělit do tří typů: komisurální, projekční a asociativní [10] .
Vlákna komisurálního nervu komunikují symetrické části obou hemisfér. Patří mezi ně dvě mozkové komisury: přední komisura ( lat. commissura anterior ) a fornixová komisura ( lat. commissura fornicis ), stejně jako největší mozková komisura, corpus callosum ( lat. corpus callosum ).
Asociativní nervová vlákna spojují oblasti kůry téže hemisféry. Rozlišují se krátká vlákna, která spojují části kůry v jednom laloku (to znamená sousední gyrus), a dlouhá, která spojují části kůry vzdálenější od sebe umístěné v různých lalocích stejné hemisféry.
Projekční nervová vlákna komunikují s nadložními (vzestupnými) a pod nimi ležícími (sestupnými) strukturami [11] .
Roztroušená skleróza (RS) je nejčastější zánětlivé demyelinizační onemocnění centrálního nervového systému, které postihuje bílou hmotu. U roztroušené sklerózy je myelinová pochva kolem axonů zničena v důsledku zánětu [12] . Poruchy spojené s užíváním alkoholu jsou spojeny s poklesem objemu bílé hmoty [13] .
Amyloidní plaky v bílé hmotě mohou souviset s Alzheimerovou chorobou a dalšími neurodegenerativními onemocněními [14] . Mezi další změny, které se běžně vyskytují s věkem, patří rozvoj leukoaraiózy, což je vzácný výskyt bílé hmoty, který může být spojen s různými stavy, včetně ztráty myelinové bledosti, ztráty axonů a snížené restriktivní funkce hematoencefalické bariéry [15] ] .
Léze bílé hmoty při zobrazování magnetickou rezonancí jsou spojeny s několika nepříznivými důsledky, jako je kognitivní porucha a deprese [16] . Hyperintenzita bílé hmoty je více než často přítomna u vaskulární demence, zejména u malých cévních/subkortikálních subtypů vaskulární demence [17] .
Menší objemy (ve smyslu skupinových průměrů) bílé hmoty mohou být spojeny s větším deficitem pozornosti, deklarativní paměti, výkonných funkcí, inteligence a akademických úspěchů [18] [19] . Ke změně objemu však dochází nepřetržitě po celý život v důsledku neuroplasticity a je spíše přispívajícím než určujícím faktorem určitých funkčních deficitů v důsledku kompenzačních účinků v jiných oblastech mozku [19] . Integrita bílé hmoty se stárnutím klesá [20] , ale zdá se, že pravidelné aerobní cvičení buď oddaluje účinky stárnutí, nebo naopak dlouhodobě zlepšuje integritu bílé hmoty [20] . Změny objemu bílé hmoty v důsledku zánětu nebo poranění mohou být faktorem závažnosti obstrukční spánkové apnoe [21] [22] .
Studium bílé hmoty pokročilo pomocí neurozobrazovací techniky nazývané difuzní tensor imaging, která využívá magnetické rezonanční zobrazování (MRI) mozku. K roku 2007 bylo na toto téma publikováno více než 700 publikací [23] .
Práce Jana Scholze a kolegů z roku 2009 [24] použila difuzní tensor imaging (DTI) k prokázání změn objemu bílé hmoty v důsledku učení se nové motorické úloze (např. žonglování). Studie je důležitá jako první článek, který koreluje motorické učení se změnami bílé hmoty. Dříve se mnoho výzkumníků domnívalo, že tento typ učení je zprostředkován výhradně dendrity, které se v bílé hmotě nenacházejí. Autoři naznačují, že elektrická aktivita v axonech může regulovat myelinizaci v axonech. Nebo velké změny v průměru nebo hustotě balení axonu mohou způsobit změnu [25] . Novější studie DTI od Sampaio-Baptisty a kolegů uvádí změny bílé hmoty v motorickém učení spolu se zvýšením myelinizace [26] .