Das schwarze Substanz Es ist ein heterogener Teil des Mittelhirns, eine bestimmte Region des Gehirns. Ebenso ist es ein wichtiges Element des Basalgangliensystems. Es stellt einen dorsalen Teil des Gehirns dar, der durch Neuronen gekennzeichnet ist, die Neuromelanin enthalten, ein für das Gehirn spezifisches dunkles Pigment.
Der Name Substantia Nigra bezieht sich auf das Auftreten von Neuronen in bestimmten Regionen des Mittelhirns. Diese haben eine dunkle Farbe, die Schwarz sehr ähnlich ist.
In Bezug auf ihre Funktionen besteht die Substantia nigra aus dopaminergen und GABAergen Neuronen und spielt eine wichtige Rolle bei der Steuerung der motorischen Aktivitäten.
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Die Substantia nigra ist eine Region des Gehirns, die dorsal zu den Hirnstielen liegt und sich von Angesicht zu Kopf entlang des Mittelhirns erstreckt..
Die ersten Studien zu dieser speziellen Substanz wurden 1888 von Mingazzini und 1919 von Sano durchgeführt. Seitdem wurde der Schluss gezogen, dass die schwarze Substanz in zwei makroskopische Teile unterteilt ist.
Der erste von ihnen, bekannt als der dorsale Teil, ist dadurch gekennzeichnet, dass er eine Substanz ist, die sehr reich an Neuronen mit Neuromelanin ist. Die Farbe dieses Pigments lässt die Zellen in dieser Region dunkler als normal erscheinen..
Der andere Teil der Substantia nigra befindet sich in der ventralsten Region, in der sich die voluminöseste Substantia nigra-Struktur befindet. Es hat eine abgeflachte eiförmige Form und ist dadurch gekennzeichnet, dass es in Zellen ärmer ist.
Schließlich verteidigen einige Autoren die Existenz eines lateralen Teils der Substantia nigra. Gegenwärtig wird dieser Teil jedoch als Teil des ventralen Teils der Substanz betrachtet.
Andererseits können die beiden Teile der Substantia nigra auch leicht durch die Art der darin enthaltenen Neurotransmitter unterschieden werden. Während Neuronen im dorsalen Teil hohe Konzentrationen an Dopamin enthalten, sind Neuronen im ventralen Teil reicher an GABA.
Die Funktionen der Substantia Nigra sind heute sicherlich umstritten. Welche Aktivitäten diese Gehirnregionen ausführen und welche spezifischen Funktionen sie ausführen, wurde noch nicht vollständig untersucht..
Die über seine Aktivität erhaltenen Daten legen jedoch nahe, dass die Substantia nigra an vier Hauptprozessen beteiligt sein könnte: Lernen, motorische Planung, Augenbewegung und die Suche nach Belohnung.
Der Zusammenhang zwischen Lernen und Substantia nigra liegt in der Beziehung, die diese Struktur zur Parkinson-Krankheit aufweist. Heute ist bekannt, dass Veränderungen in den Neuronen der Substantia nigra ein Zeichen für eine degenerative Pathologie sind..
In diesem Sinne motivierten die amnestischen Veränderungen, die viele Probanden mit Parkinson hatten, den Beginn der Untersuchung der Rolle der Substantia nigra beim Lernen.
Insbesondere ein Forscherteam der University of Pennsylvania hat gezeigt, dass die Stimulation dopaminerger Neuronen in der Substantia nigra den Lernprozess verändern kann.
Die Studie wurde an einer Gruppe von Probanden durchgeführt, die eine Behandlung gegen die Parkinson-Krankheit durch Tiefenstimulation verfolgten, um zu zeigen, wie die Intervention das assoziative Lernen der Teilnehmer verbesserte.
In derselben früheren Untersuchung wurde gezeigt, wie die Stimulation der dopaminergen Neuronen der Substantia nigra bei Individuen lohnende Empfindungen hervorruft.
Aus diesem Grund wird argumentiert, dass diese Gehirnstruktur eng mit der Suche nach Belohnungen und der Sucht verbunden sein könnte.
Die Rolle der Substantia nigra in der Motorplanung ist eine der am besten untersuchten und dokumentierten Funktionen.
Viele Studien zeigen, wie die Neuronen der Substantia nigra eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Körperbewegungen spielen, was sich weitgehend in den Parkinson-Symptomen widerspiegelt, die ihre Degeneration verursacht..
Schließlich wurde auch gezeigt, wie die Neuronen der Substantia nigra in die Prozesse der Augenbewegungen eingreifen. Diese Funktion scheint hauptsächlich von der retikulierten schwarzen Substanz ausgeführt zu werden.
Drei Haupttypen von Neuronen wurden im Nervensystem beschrieben. Diese unterscheiden sich hauptsächlich durch ihre Größe und Lage.
Die erste Art von Neuronen sind große Zellen, sie befinden sich in der ventralen Region der Substantia Nigra und beziehen sich auf die Region, die als retikuläre Substantia Nigra bekannt ist.
Der zweite Typ von Neuronen sind etwas kleinere Zellen, die als "mittlere Neuronen" klassifiziert werden. Diese befinden sich im Rückenbereich der Substantia Nigra und beziehen sich auf die kompakte Substantia Nigra.
Schließlich sind die dritten Arten von Neuronen kleine Zellen, die in den beiden Teilen der Substantia nigra, der dorsalen und der ventralen, gefunden werden. Das heißt, sowohl die retikulierte Substantia Nigra als auch die kompakte Substantia Nigra enthalten kleine Neuronen..
Dopamin-Neuronen kommen in der kompakten Substantia nigra (dorsale Region) sehr häufig vor, können sich jedoch in verschiedenen Regionen des Mittelhirns befinden, einschließlich der ventralen Region (retikulierte Substantia nigra)..
Dopamin-Neuronen unterscheiden sich durch Histofluoreszenz- und immunhistochemische Techniken sowie durch Nissl-Färbung, da diese Arten von Neuronen eine hohe Substanzmasse von Nissl aufweisen..
Dopaminerge Neuronen haben einen mittleren neuronalen Körper, der sich in der kompakten Substantia nigra befindet. Präsentiert mehrere wichtige dendritische Prozesse, typischerweise 3-6 Prozesse, die bis zu 4-fach gegabelt werden können.
Ein oder zwei Dendriten dieser Neuronen treten in die retikuläre Substanz Nigra ein. Das Axon dopaminerger Zellen stammt von einem der Hauptdendriten und ist nicht myelinisiert.
Das Axon emittiert keine Kollateralen innerhalb der Substantia nigra und wandert durch den lateralen Hypothalamus, bis es die gestreiften Regionen erreicht. Die anderen Dendriten des Neuronenzweigs innerhalb der kompakten Substantia nigra.
Darüber hinaus weisen Dopamin-Neuronen einen kleinen Anteil an "nicht-dopaminergen" Neuronen von geringer Größe und Sternform auf, deren Dendriten die Kerngrenzen nicht überschreiten..
Die Substanz Nigra unterscheidet sich von der weißen und der grauen Substanz durch Aussehen, Lage, Struktur und Funktion. Innerhalb der Substantia nigra können jedoch auch zwei spezifische Regionen unterschieden werden.
Diese Differenzierung reagiert hauptsächlich auf die Arten von Neuronen, die die Substantia Nigra enthält. In einigen Regionen überwiegt ein bestimmter Zelltyp und in anderen sind unterschiedliche Neuronen verbunden.
Ebenso sind die beiden Regionen der Substantia nigra mit unterschiedlichen Funktionen sowie mit unterschiedlichen Arten von Pathologien verbunden..
Die zwei Teile der schwarzen Substanz sind der kompakte Teil und der retikulierte Teil. Der kompakte Teil umfasst benachbarte Dopamingruppen, und der retikulierte Teil umfasst auch den lateralen Teil der Substantia nigra.
Der kompakte Teil der Substantia nigra ist durch schwarze Neuronen gekennzeichnet, die durch das Neuromelaninpigment gefärbt sind. Dieses Pigment nimmt mit dem Alter zu, so dass sich die Neuronen in dieser Region im Laufe der Jahre verdunkeln..
Dieser Teil der Substantia nigra kann zwischen dem ventralen Boden und dem dorsalen Boden aufgeteilt werden. Neuronen im kompakten Teil empfangen inhibitorische Signale von den Kollateralaxonen von Neuronen im retikulierten Teil der Substantia nigra.
Die dopaminergen Zellen dieser Region innervieren auch andere Strukturen des Basalgangliensystems wie das mediale Pallidum, den retikulierten Teil der Substantia nigra und den Nucleus subthalamicus..
Seine Tätigkeit ist hauptsächlich mit Lernprozessen verbunden. Die Funktionsweise dieser Region ist jedoch komplex und wird derzeit nur wenig untersucht..
Einige Studien legen nahe, dass die Degeneration der pigmentierten Neuronen der Substantia nigra compact das Hauptzeichen der Parkinson-Krankheit darstellt, weshalb vermutet wird, dass diese Region an der Entwicklung der Pathologie beteiligt ist.
In Bezug auf elektrophysiologische Studien weisen mehrere Autoren darauf hin, dass Neuronen in dieser Region durch Aktionspotentiale mit einer dreiphasigen Wellenform, mit der ersten positiven Phase und mit einer mittleren Dauer von mehr als 2,5 Millisekunden gekennzeichnet sind.
Die retikulierte Substantia nigra unterscheidet sich von der kompakten Substantia nigra durch die Dichte der Neuronen, die viel geringer ist. Tatsächlich ist es eine etwas diffuse Region und die Dendriten der Neuronen sind vorzugsweise senkrecht zu den gestreiften Afferenzen..
Es besteht aus einer heterogenen Population von GABAergen Neuronen, hauptsächlich großen und mittelgroßen Projektionsneuronen sowie kleinen sternförmigen Interneuronen.
Die geringe neuronale Dichte der retikulären Substantia nigra ist anatomisch der des Globus pallidus und des entopeduncularen Kerns sehr ähnlich. Tatsächlich kann die retikuläre Substantia nigra aufgrund ihrer Zytologie, Verbindungen, Neurochemie und Physiologie als Erweiterung dieser Gehirnstrukturen angesehen werden.
Mittlere Neuronen haben einen variabel geformten neuronalen Körper. Es kann dreieckig, fusiform, eiförmig oder polygonal sein und normalerweise zwischen 3 und 5 primäre Dendriten enthalten, die aus dem neuronalen Körper stammen..
Die Hauptdendriten der retikulären Substantia nigra bilden sich an den Polen der Spindelneuronen und teilen sich in kurzer Entfernung vom Körper dichotom. Tertiäre Dendriten treten normalerweise in großer Entfernung nahe den terminalen Dendriten auf.
Die Axone von Neuronen sind milienisiert und stammen aus dem Körper oder den primären Dendriten der Zelle. Die meisten von ihnen enden in der retikulären Substantia Nigra oder in der kompakten Substantia Nigra..
In Bezug auf seine Funktionen scheint die retikulierte Substantia nigra mit Orientierungs- und Augenbewegungsprozessen verbunden zu sein. Ebenso wurde diese Gehirnstruktur mit Parkinson und Epilepsie in Verbindung gebracht.
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