สารนิโกร: หน้าที่กายวิภาคศาสตร์และโรค - ไซโค - 2026

ความสำคัญของนิโกรเป็นส่วนที่ไม่เหมือนกันของสมองส่วนกลางซึ่งเป็นบริเวณเฉพาะของสมอง ในทำนองเดียวกันมันเป็นองค์ประกอบสำคัญของระบบปมประสาทฐาน ประกอบด้วยส่วนหลังของสมองที่มีลักษณะเฉพาะคือมีเซลล์ประสาทที่มี neuromelanin ซึ่งเป็นเม็ดสีเข้มที่จำเพาะต่อสมอง

ชื่อที่มีความหมายว่า nigra หมายถึงการปรากฏตัวของเซลล์ประสาทในบริเวณเฉพาะของสมองส่วนกลาง เหล่านี้มีสีเข้มคล้ายกับสีดำ

เกี่ยวกับการทำงานของมันคอนสเตียเนียนิกราประกอบด้วยเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิกและกาบาเอร์จิกและมีบทบาทสำคัญในการควบคุมกิจกรรมของมอเตอร์

กายวิภาคของวัตถุนิโกร

MRI ส่วนแนวนอน สารสีดำถูกเน้นด้วยสีแดง

คอนสเตียเนียนิกราเป็นบริเวณของสมองที่อยู่ด้านหลังของสมองส่วนปลายและขยายแบบตัวต่อตัวไปตามสมองส่วนกลาง

การศึกษาครั้งแรกเกี่ยวกับสารชนิดนี้ดำเนินการโดย Mingazzini ในปี 1888 และโดย Sano ในปี 1919 ตั้งแต่นั้นมาก็มีข้อสรุปว่าสารสีดำแบ่งออกเป็นสองส่วนในระดับมหภาค

คนแรกเรียกว่าส่วนหลังมีลักษณะเป็นสารที่อุดมสมบูรณ์มากในเซลล์ประสาทที่มี neuromelanin สีของเม็ดสีนี้ทำให้เซลล์ในบริเวณนั้นมีสีเข้มกว่าปกติ

ส่วนอื่น ๆ ของคอนสเตียนิกราตั้งอยู่ในบริเวณหน้าท้องส่วนใหญ่ซึ่งพบโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่ที่สุด มีรูปร่างรูปไข่แบนและมีลักษณะที่เซลล์ด้อยกว่า

ในที่สุดผู้เขียนบางคนก็ปกป้องการมีอยู่ของส่วนด้านข้างของวัตถุนิโกร อย่างไรก็ตามในปัจจุบันส่วนนี้ถือเป็นส่วนหนึ่งของส่วนหน้าท้องของสาร

ในทางกลับกันสารสำคัญทั้งสองส่วนยังสามารถแยกความแตกต่างได้อย่างง่ายดายผ่านประเภทของสารสื่อประสาทที่รวมอยู่ด้วย ในขณะที่เซลล์ประสาทในส่วนหลังมีโดปามีนที่มีความเข้มข้นสูง แต่เซลล์ประสาทในส่วนหน้าท้องจะมี GABA มากขึ้น

คุณสมบัติ

ตำแหน่งของวัตถุนิโกรที่มีเครื่องหมายสีแดง

ฟังก์ชั่นของ nigra ที่เป็นที่ถกเถียงกันอย่างแน่นอนในปัจจุบัน กิจกรรมใดที่บริเวณสมองเหล่านี้ดำเนินการหรือหน้าที่เฉพาะที่ทำยังไม่ได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียด

อย่างไรก็ตามข้อมูลที่ได้รับเกี่ยวกับกิจกรรมชี้ให้เห็นว่าวัตถุนิโกรสามารถมีส่วนร่วมในกระบวนการหลัก 4 กระบวนการ ได้แก่ การเรียนรู้การวางแผนการเคลื่อนไหวการเคลื่อนไหวของดวงตาและการค้นหารางวัล

การเรียนรู้

ความสัมพันธ์ระหว่างการเรียนรู้และความสำคัญอยู่ในความสัมพันธ์ที่โครงสร้างนี้นำเสนอกับโรคพาร์คินสัน วันนี้เป็นที่ยอมรับกันดีว่าการเปลี่ยนแปลงในเซลล์ประสาทของคอนสเตียนิกราเป็นสัญญาณของพยาธิสภาพเสื่อม

โฟโตมิกโรกราฟของคอนสเตียเนียนิกราในผู้ป่วยพาร์กินสันที่แสดงการสูญเสียเซลล์โดปามีนเนอร์จิกเช่นเดียวกับร่างกายของลวี่และพยาธิวิทยาของเซลล์ประสาทลิว ที่มา: Suraj Rajan

ในแง่นี้การเปลี่ยนแปลงความจำเสื่อมที่หลาย ๆ วิชาที่เป็นพาร์กินสันในปัจจุบันกระตุ้นให้เกิดการเริ่มต้นของการศึกษาบทบาทของแก่นสารในการเรียนรู้

โดยเฉพาะทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียแสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นเซลล์ประสาทโดปามีนเนอร์จิกในคอนสเตียเนียนิกราสามารถเปลี่ยนแปลงกระบวนการเรียนรู้ได้

การศึกษาได้ดำเนินการในกลุ่มของอาสาสมัครที่ติดตามการรักษาโรคพาร์คินสันผ่านการกระตุ้นอย่างลึกซึ้งโดยแสดงให้เห็นว่าการแทรกแซงช่วยปรับปรุงการเรียนรู้แบบเชื่อมโยงของผู้เข้าร่วมได้อย่างไร

ล่ารางวัล

ในงานวิจัยก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นว่าการกระตุ้นของเซลล์ประสาทโดปามีนเนอร์จิกในคอนสเตียนิกราให้ความรู้สึกที่คุ้มค่าในแต่ละบุคคล

ด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าโครงสร้างของสมองนี้อาจเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับทั้งการแสวงหารางวัลและการเสพติด

การวางแผนมอเตอร์

บทบาทของสารสำคัญในการวางแผนมอเตอร์เป็นหนึ่งในฟังก์ชันที่ได้รับการศึกษาและจัดทำเป็นเอกสารอย่างดีที่สุด

การศึกษาจำนวนมากแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทของคอนโทเทียนิกรามีบทบาทสำคัญในการพัฒนาการเคลื่อนไหวของร่างกายอย่างไรซึ่งสะท้อนให้เห็นอย่างกว้างขวางในอาการพาร์กินสันที่เกิดจากความเสื่อม

การเคลื่อนไหวของดวงตา

ในที่สุดก็มีการแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทของคอนสเตียนิกราเข้ามาแทรกแซงกระบวนการเคลื่อนไหวของดวงตาได้อย่างไร ฟังก์ชั่นนี้ดูเหมือนจะดำเนินการโดยสารสีดำร่างแหเป็นหลัก

เซลล์ประสาทของคอนสเตียนิกรา

มีการอธิบายเซลล์ประสาทสามประเภทหลักในระบบประสาท สิ่งเหล่านี้แตกต่างกันตามขนาดและที่ตั้งเป็นหลัก

เซลล์ประสาทประเภทแรกเป็นเซลล์ขนาดใหญ่พบได้ในบริเวณหน้าท้องของคอนสเตียนิกราและหมายถึงบริเวณที่เรียกว่าเรติคิวลาสเตียนิกรา

เซลล์ประสาทประเภทที่สองเป็นเซลล์ที่ค่อนข้างเล็กกว่าซึ่งจัดอยู่ในประเภท "เซลล์ประสาทขนาดกลาง" สิ่งเหล่านี้พบได้ในบริเวณหลังของคอนสเตียนิกราและอ้างถึงคอนสเตียนิกราขนาดกะทัดรัด

ในที่สุดเซลล์ประสาทประเภทที่สามคือเซลล์ขนาดเล็กที่พบในสองส่วนของคอนสเตียนิกราคือหลังและหน้าท้อง นั่นคือทั้งเรติคิวโตเนียนิกราและคอนสเตียเนียนิกราขนาดกะทัดรัดประกอบด้วยเซลล์ประสาทขนาดเล็ก

เซลล์ประสาทโดปามีน

เซลล์ประสาทโดปามีนมีอยู่มากในคอสเตียเนียนิโกรขนาดกะทัดรัด (บริเวณหลัง) อย่างไรก็ตามพวกมันสามารถอยู่ในบริเวณต่างๆของสมองส่วนกลางรวมถึงบริเวณหน้าท้อง (เรติคูโตเนียนิกรา)

เซลล์ประสาทโดปามีนมีความโดดเด่นด้วยฮิสโตฟลูออเรสเซนต์และเทคนิคอิมมูโนเคมีบำบัดเช่นเดียวกับการย้อมสี Nissl เนื่องจากเซลล์ประสาทประเภทนี้มีสาร Nissl จำนวนมาก

เซลล์ประสาทโดปามีนเนอร์จิกมีเซลล์ประสาทที่มีค่ามัธยฐานซึ่งตั้งอยู่ในคอนสเตียนิกราขนาดกะทัดรัด นำเสนอกระบวนการ dendritic หลักหลายอย่างโดยปกติจะอยู่ระหว่าง 3 ถึง 6 กระบวนการที่สามารถแยกออกเป็นสองส่วนได้ถึง 4 ครั้ง

เดนไดรต์หนึ่งหรือสองตัวจากเซลล์ประสาทเหล่านี้เข้าสู่สารร่างแห แอกซอนของเซลล์โดปามีนเนอร์จิกมีต้นกำเนิดจากเดนไดรต์หลักชนิดหนึ่งและไม่ใช่ไมอีลิน

แอกซอนไม่ปล่อย collaterals ภายในคอนสเตียนิกราและวิ่งผ่านไฮโปทาลามัสด้านข้างจนกระทั่งไปถึงบริเวณที่มีลาย เดนไดรต์อื่น ๆ ของสาขาเซลล์ประสาทภายในคอนสเตียนิกราขนาดกะทัดรัด

นอกจากนี้เซลล์ประสาทโดปามีนยังมีเซลล์ประสาทขนาดเล็กรูปดาว "non-dopaminergic" ซึ่งเดนไดรต์ไม่เกินขีด จำกัด ของนิวเคลียร์

ประเภทของสารสำคัญนิโกร

ส่วนโคโรนาของสมองมนุษย์ที่ทำเครื่องหมายปมประสาทฐาน สีน้ำเงิน = striatum, สีเขียว = ลูกโลกซีด (ส่วนด้านนอกและด้านใน), สีเหลือง = นิวเคลียสใต้ทาลามิก, สีแดง = สารสีดำ (พาร์เรติคูลาตาและพาร์สคอมแพ็คกา) ส่วนด้านขวาอยู่ลึกที่สุดใกล้ก้านสมองมากที่สุด ที่มา: Andrew Gillies (ผู้ใช้: Anaru)

สารนิโกรแตกต่างจากสสารสีขาวและสสารสีเทาตามลักษณะที่ตั้งโครงสร้างและหน้าที่ อย่างไรก็ตามภายในพื้นที่เฉพาะสองแห่งยังสามารถแยกแยะได้

ความแตกต่างนี้ส่วนใหญ่ตอบสนองต่อประเภทของเซลล์ประสาทที่มีคอนโทเทียนิกรารวมอยู่ด้วย ในบางพื้นที่เซลล์บางชนิดมีอำนาจเหนือกว่าและในเซลล์ประสาทอื่น ๆ จะมีความหมายแฝง

ในทำนองเดียวกันทั้งสองภูมิภาคของคอนสเตียนิกรามีความสัมพันธ์กับการทำงานที่แตกต่างกันเช่นเดียวกับพยาธิสภาพประเภทต่างๆ

สารสีดำสองส่วนคือส่วนที่อัดแน่นและส่วนร่างแห ส่วนที่มีขนาดกะทัดรัดรวมถึงกลุ่มโดพามีนที่อยู่ติดกันและส่วนที่เป็นร่างแหยังเกี่ยวข้องกับส่วนด้านข้างของวัตถุนิโกร

สารสีดำขนาดกะทัดรัด

ส่วนที่มีขนาดกะทัดรัดของคอนสเตียนิกรามีลักษณะเป็นเซลล์ประสาทสีดำซึ่งย้อมผ่านเม็ดสีนิวโรเมลานิน เม็ดสีนี้จะเพิ่มขึ้นตามอายุเพื่อให้เซลล์ประสาทในบริเวณนี้มืดลงในช่วงหลายปีที่ผ่านมา

ส่วนนี้สามารถแบ่งได้ระหว่างพื้นหน้าท้องและพื้นหลัง เซลล์ประสาทในส่วนที่มีขนาดกะทัดรัดจะรับสัญญาณยับยั้งจากแอกซอนที่เป็นหลักประกันของเซลล์ประสาทในส่วนที่มีร่างแหของคอนสเตียนิกรา

เซลล์โดปามีนเนอร์จิกในบริเวณนี้ยังทำให้โครงสร้างอื่น ๆ ของระบบปมประสาทฐานอยู่ภายในเช่นบริเวณตรงกลางแพลลิดัม (medial pallidum) ส่วนร่างแหของนิโกรและนิวเคลียสใต้ทาลามิก

กิจกรรมส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้ อย่างไรก็ตามการทำงานของภูมิภาคนี้มีความซับซ้อนและมีการศึกษาน้อยมากในปัจจุบัน

การศึกษาบางชิ้นชี้ให้เห็นว่าการเสื่อมของเซลล์ประสาทที่สร้างเม็ดสีของคอนโทเทียนิกราขนาดกะทัดรัดถือเป็นสัญญาณหลักของโรคพาร์คินสันซึ่งเป็นสาเหตุที่แนะนำว่าภูมิภาคนี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาพยาธิวิทยา

เกี่ยวกับการศึกษาทางไฟฟ้าฟิสิกส์ผู้เขียนหลายคนชี้ให้เห็นว่าเซลล์ประสาทในภูมิภาคนี้มีลักษณะเด่นคือมีศักยภาพในการดำเนินการกับรูปคลื่นสามมิติโดยมีระยะบวกแรกและมีระยะเวลาเฉลี่ยมากกว่า 2.5 มิลลิวินาที

สารสีดำที่เชื่อมโยงกัน

เรติคิวโตเนียไนกราที่เป็นร่างแหนั้นแตกต่างจากคอนสเตียเนียนิกราที่มีขนาดกะทัดรัดเนื่องจากความหนาแน่นของเซลล์ประสาทซึ่งต่ำกว่ามาก ในความเป็นจริงมันเป็นบริเวณที่ค่อนข้างกระจัดกระจายและเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทควรตั้งฉากกับเส้นตรง

ประกอบด้วยเซลล์ประสาท GABAergic ที่แตกต่างกันซึ่งส่วนใหญ่เป็นเซลล์ประสาทขนาดใหญ่และขนาดกลางรวมทั้งเซลล์ภายในรูปดาวขนาดเล็ก

ความหนาแน่นของเซลล์ประสาทต่ำของเรติคิวลาสเตียนิกรามีลักษณะทางกายวิภาคคล้ายกับของลูกโลกแพลลิดัสและนิวเคลียสเอนโทพีดัส ในความเป็นจริงเนื่องจากเซลล์วิทยาการเชื่อมต่อระบบประสาทและสรีรวิทยาจึงถือได้ว่าเป็นส่วนเสริมของโครงสร้างสมองเหล่านี้

เซลล์ประสาทขนาดกลางมีร่างกายเซลล์ประสาทที่มีรูปร่างแปรผัน อาจเป็นรูปสามเหลี่ยมฟูซิฟอร์มรูปไข่หรือรูปหลายเหลี่ยมโดยปกติจะมีเดนไดรต์หลักระหว่าง 3 ถึง 5 ตัวที่เกิดในร่างกายเซลล์ประสาท

เดนไดรต์ที่สำคัญของรูปแบบเรติคิวลาสเตียนิกราที่ขั้วของเซลล์ประสาทแกนหมุนแบ่งออกเป็นสองส่วนในระยะทางสั้น ๆ จากร่างกาย เดนไดรต์ระดับตติยภูมิมักจะปรากฏในระยะที่ไกลใกล้กับเดนไดรต์เทอร์มินัล

แอกซอนของเซลล์ประสาทถูกทำให้แข็งแรงและมีต้นกำเนิดในร่างกายหรือเดนไดรต์หลักของเซลล์ ส่วนใหญ่จะลงท้ายด้วยเรติคิวลาสเตียนิกราหรือคอนซัสเทียนิกราขนาดกะทัดรัด

เกี่ยวกับหน้าที่ของมันสสารสีดำร่างแหดูเหมือนว่าจะเกี่ยวข้องกับการวางแนวและกระบวนการสร้างกล้ามเนื้อ ในทำนองเดียวกันโครงสร้างสมองนี้เชื่อมโยงกับโรคพาร์คินสันและโรคลมบ้าหมู

อ้างอิง

1. เบ็คสเตด, RM; Domesick, VB และ Nauta, WJH (1979) การเชื่อมต่อที่แตกต่างกันของวัตถุนิโกรและบริเวณหน้าท้องในหนู สมอง Res 175: 191-217
2. Castellano, MA และRodríguez, M. (1991) กิจกรรมของเซลล์ dopaminergic nigrostriatal อยู่ภายใต้การควบคุมโดยปัจจัยสำคัญของสมองด้านข้าง: หลักฐานทางไฟฟ้า ความละเอียดของสมอง วัว. 27: 213-218.
3. จาก LONG, MR; CRUTCHER, MD และ GEORGOPOULOS, AP (1983) ความสัมพันธ์ระหว่างการเคลื่อนที่และการปลดปล่อยเซลล์เดียวในนิโกรชั้นล่างของสารสำคัญนิโกรของลิงที่มีพฤติกรรม J. ประสาท 3: 1599-1606
4. ฮิโคซากะ, โอ; Wurtz, RH (1983) »ฟังก์ชั่นการมองเห็นและอวัยวะของลิงคอนสเตียเนียนิกราพาร์เรติคูลาตา สาม. การตอบสนองต่อภาพและการรักษาด้วยหน่วยความจำ». วารสาร Neurophysiology. 49 (5): 1268–84