ZAT NIGRA: FUNGSI, ANATOMI DAN PENYAKIT - NEUROPSIKOLOGI - 2026

The substantia nigra adalah sebahagian heterogen otak tengah, kawasan tertentu otak. Begitu juga, ia adalah elemen penting dalam sistem ganglia basal. Ini merupakan bahagian punggung otak yang dicirikan oleh mempunyai neuron yang mengandungi neuromelanin, pigmen gelap khusus untuk otak.

Nama substansia nigra merujuk kepada kemunculan neuron di kawasan tertentu otak tengah. Ini mempunyai warna gelap, sangat mirip dengan hitam.

Dari segi fungsinya, substantia nigra terdiri dari neuron dopaminergik dan GABAergic, dan memainkan peranan penting dalam pengendalian aktiviti motorik.

Anatomi nigra substantia

MRI, bahagian mendatar. Bahan hitam diserlahkan dengan warna merah.

Nigra substantia adalah kawasan otak yang terletak punggung ke peduncles serebrum dan memanjang menghadap ke kepala di sepanjang otak tengah.

Kajian pertama mengenai bahan ini dilakukan oleh Mingazzini pada tahun 1888 dan oleh Sano pada tahun 1919. Sejak itu, telah disimpulkan bahawa bahan hitam dibahagikan kepada dua bahagian makroskopik.

Yang pertama, dikenali sebagai bahagian punggung, dicirikan oleh bahan yang sangat kaya dengan neuron dengan neuromelanin. Warna pigmen ini menjadikan sel-sel di kawasan itu kelihatan lebih gelap dari biasanya.

Bahagian lain dari substantia nigra terletak di kawasan paling ventral, di mana struktur substansia nigra paling banyak dijumpai. Ia mempunyai bentuk ovoid yang rata dan dicirikan oleh sel-sel yang lebih lemah.

Akhirnya, sebilangan pengarang mempertahankan kewujudan bahagian lateral substantia nigra. Walau bagaimanapun, pada masa ini bahagian ini dianggap bahagian bahagian zat ventral.

Sebaliknya, dua bahagian substantia nigra juga dapat dibezakan dengan mudah melalui jenis neurotransmitter yang mereka sertakan. Walaupun neuron di bahagian dorsal mengandungi kepekatan dopamin yang tinggi, neuron di bahagian ventral lebih kaya dengan GABA.

ciri-ciri

Lokasi substantia nigra bertanda merah

Fungsi substantia nigra sememangnya kontroversi hari ini. Kegiatan apa yang dilakukan oleh kawasan otak ini atau fungsi spesifik apa yang mereka lakukan belum dikaji sepenuhnya.

Namun, data yang diperoleh mengenai aktivitinya menunjukkan bahawa zat hitam tersebut dapat terlibat dalam empat proses utama: pembelajaran, perancangan motor, pergerakan mata dan mencari ganjaran.

Belajar

Perkaitan antara pembelajaran dan nigra substantia terletak pada hubungan yang ditunjukkan struktur ini dengan penyakit Parkinson. Hari ini telah terbukti bahawa perubahan dalam neuron substantia nigra adalah tanda patologi degeneratif.

Fotomikrograf nigra substantia pada pesakit Parkinson yang menunjukkan kehilangan sel dopaminergik, serta patologi badan Lewy dan neurit Lewy. Sumber: Suraj Rajan

Dalam pengertian ini, perubahan amnesik yang banyak subjek dengan Parkinson memotivasi permulaan kajian mengenai peranan substantia nigra dalam pembelajaran.

Secara khusus, sekumpulan penyelidik dari University of Pennsylvania menunjukkan bahawa rangsangan neuron dopaminergik pada nigra substantia dapat mengubah proses pembelajaran.

Kajian ini dilakukan dalam sekumpulan subjek yang mengikuti rawatan penyakit Parkinson melalui rangsangan mendalam, yang menunjukkan bagaimana intervensi meningkatkan pembelajaran asosiatif para peserta.

Memburu ganjaran

Dalam penyelidikan sebelumnya yang sama, ditunjukkan bagaimana rangsangan neuron dopaminergik pada nigra substantia memberikan sensasi yang bermanfaat pada individu.

Atas sebab ini, dikatakan bahawa struktur otak ini dapat berkait rapat dengan pencarian ganjaran dan ketagihan.

Perancangan motor

Peranan substantia nigra dalam perancangan motor adalah salah satu fungsi yang paling banyak dikaji dan didokumentasikan.

Banyak kajian menunjukkan bagaimana neuron substantia nigra memainkan peranan penting dalam perkembangan pergerakan badan, suatu fakta yang banyak tercermin dalam gejala parkinsonian yang disebabkan oleh degenerasi mereka.

Pergerakan mata

Akhirnya, juga ditunjukkan bagaimana neuron substantia nigra campur tangan dalam proses pergerakan mata. Fungsi ini nampaknya dilakukan terutamanya oleh zat hitam retikulasi.

Neuron dari substantia nigra

Tiga jenis neuron utama telah dijelaskan dalam sistem saraf. Ini berbeza terutamanya mengikut ukuran dan lokasi mereka.

Jenis neuron pertama adalah sel besar, ia terdapat di kawasan ventral substantia nigra dan merujuk kepada kawasan yang dikenali sebagai reticular substantia nigra.

Jenis kedua neuron adalah sel yang lebih kecil yang diklasifikasikan sebagai "neuron sederhana." Ini terdapat di kawasan dorsal substantia nigra dan merujuk kepada substantia nigra padat.

Akhirnya, jenis ketiga neuron adalah sel kecil yang terdapat di dua bahagian substansia nigra, dorsal dan ventral. Maksudnya, kedua-dua substantia nigra retikulasi dan substantia nigra padat mengandungi neuron kecil.

Neuron dopamin

Neuron dopamin sangat banyak terdapat pada substantia nigra (wilayah punggung), namun ia boleh terletak di kawasan yang berlainan di otak tengah, termasuk kawasan ventral (reticulated substantia nigra).

Neuron dopamin dibezakan dengan teknik histofluoresensi dan imunhistokimia, serta melalui pewarnaan Nissl, kerana jenis neuron ini mempunyai jisim bahan Nissl yang tinggi.

Neuron dopaminergik mempunyai badan neuron median, yang terletak di substantia nigra. Ia membentangkan beberapa proses dendritik utama, biasanya antara 3 hingga 6 proses yang dapat membelah hingga 4 kali.

Satu atau dua dendrit dari neuron ini memasuki nigra zat retikular. Akson sel dopaminergik berasal dari salah satu dendrit utama dan tidak mielin.

Akson tidak memancarkan cagaran dalam nigra substantia, dan melintasi hipotalamus lateral, hingga sampai ke kawasan yang dililit. Dendrit lain dari cabang neuron dalam nigra substantia padat.

Sebagai tambahan, neuron dopamin mempunyai sebahagian kecil dari neuron "non-dopaminergik" yang berukuran kecil dan berbentuk bintang, yang dendritnya tidak melebihi had nuklear.

Jenis-jenis substantia nigra

Bahagian koronal otak manusia yang menandakan ganglia basal. Biru = striatum, hijau = bola pucat (bahagian luar dan dalam), kuning = inti subthalamik, merah = zat hitam (pars reticulata dan pars compacta). Bahagian kanan adalah yang paling dalam, paling dekat dengan batang otak. Sumber: Andrew Gillies (Pengguna: Anaru)

Zat nigra berbeza dengan jirim putih dan kelabu mengikut penampilan, lokasi, struktur, dan fungsinya. Walau bagaimanapun, dalam substansia nigra dua wilayah tertentu juga dapat dibezakan.

Pembezaan ini bertindak balas terutamanya terhadap jenis neuron yang disertakan oleh substantia nigra. Di beberapa kawasan, jenis sel tertentu mendominasi dan di kawasan lain terdapat neuron yang berlainan.

Begitu juga, kedua-dua kawasan substantia nigra dikaitkan dengan fungsi yang berbeza, serta dengan pelbagai jenis patologi.

Dua bahagian bahan hitam adalah bahagian padat dan bahagian retikulasi. Bahagian padat merangkumi kumpulan dopamin bersebelahan, dan bahagian retikulasi juga melibatkan bahagian lateral substantia nigra.

Bahan hitam padat

Bahagian padat dari substantia nigra dicirikan oleh neuron hitam, diwarnai melalui pigmen neuromelanin. Pigmen ini bertambah seiring bertambahnya usia, sehingga neuron di wilayah ini semakin gelap selama bertahun-tahun.

Bahagian substantia nigra ini boleh dibahagikan antara lantai ventral dan lantai punggung. Neuron di bahagian padat menerima isyarat penghambatan dari akson neuron cagaran di bahagian retikulasi substansia nigra.

Sel-sel dopaminergik di wilayah ini juga menghidupkan struktur lain dari sistem ganglia basal seperti pallidum medial, bahagian retikulasi dari nigra substantia, dan inti subthalamic.

Aktivitinya terutamanya berkaitan dengan proses pembelajaran. Walau bagaimanapun, fungsi wilayah ini adalah kompleks dan tidak banyak dikaji pada masa ini.

Beberapa kajian menunjukkan bahawa degenerasi neuron berpigmen dari substantia nigra compact merupakan tanda utama penyakit Parkinson, oleh sebab itu disarankan agar wilayah ini terlibat dalam perkembangan patologi.

Berkenaan dengan kajian elektrofisiologi, beberapa penulis menunjukkan bahawa neuron di rantau ini ditandai dengan mempunyai potensi tindakan bentuk gelombang tripasik, dengan fasa positif pertama, dan dengan jangka masa rata-rata lebih besar daripada 2.5 milisaat.

Bahan hitam bersilang silang

Fakta nigra retikulasi berbeza dari substantia nigra padat oleh ketumpatan neuron, yang jauh lebih rendah. Sebenarnya, ia adalah kawasan yang agak meresap dan dendrit neuron lebih disukai tegak lurus dengan aferen bertebaran.

Ia terdiri daripada populasi heterogen neuron GABAergik, kebanyakannya neuron unjuran bersaiz besar dan sederhana, serta interneuron berbentuk bintang kecil.

Ketumpatan neuron rendah dari retikular substantia nigra secara anatomi sangat serupa dengan globus pallidus dan inti entopeduncular. Sebenarnya, kerana sitologi, hubungan, neurochemistry dan fisiologinya, retigular substantia nigra dapat dianggap sebagai lanjutan dari struktur otak ini.

Neuron sederhana mempunyai badan neuron yang berubah-ubah. Ia boleh berbentuk segitiga, berbentuk gelendong, ovoid atau poligonal, biasanya mengandungi antara 3 dan 5 dendrit primer yang berasal dari badan neuron.

Dendrit utama dari retikular substantia nigra terbentuk di kutub neuron gelendong, membahagi dikotom pada jarak pendek dari badan. Dendrit tersier biasanya muncul pada jarak yang jauh, dekat dengan dendrit terminal.

Akson neuron dilancarkan dan berasal dari badan atau dendrit utama sel. Sebilangan besar daripadanya berakhir pada substantia nigra retikular atau di substantia nigra padat.

Mengenai fungsinya, zat hitam retikulasi nampaknya berkaitan dengan proses orientasi dan oculomotion. Begitu juga, struktur otak ini telah dikaitkan dengan penyakit dan epilepsi Parkinson.

Rujukan

1. Beckestead, RM; Domesick, VB dan Nauta, WJH (1979) Sambungan kuat dari kawasan nigra substansial dan teralal ventral pada tikus. Brain Res. 175: 191-217.
2. Castellano, MA dan Rodríguez, M. (1991) aktiviti sel dopaminergik nigrostriatal dikendalikan oleh nigra substansial dari sisi otak kontralateral: bukti elektrofisiologi. Res otak. Lembu. 27: 213-218.
3. Dari LONG, MR; CRUTCHER, MD dan GEORGOPOULOS, AP (1983) Hubungan antara pergerakan dan pelepasan sel tunggal di substancia nigra substansia nigra monyet yang berkelakuan. J. Neuroskopi. 3: 1599-1606.
4. Hikosaka, O; Wurtz, RH (1983). »Fungsi visual dan oculomotor monyet substantia nigra pars reticulata. III. Tindak balas visual dan kantung memori yang luar biasa ». Jurnal Neurofisiologi. 49 (5): 1268–84.