MOZKOVÁ BÍLÁ HMOTA: FUNKCE A STRUKTURA (S OBRÁZKY) - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Bílá hmota je součástí nervového systému, který je převážně tvořen neuronových axonů. To je část neuronů, která je zodpovědná za přenos informací zpracovávaných buněčným jádrem do jiných neuronů.

Bílá látka nebo hmota je součástí míchy a je tvořena velkým počtem nervových vláken. Z tohoto důvodu je tento typ látky pozorován hlavně v nejvnitřnějších oblastech mozku.

Reprezentace bílé a šedé hmoty.

Šedá hmota je obvykle pozorována v oblastech sousedících s bílou hmotou. Název bílé hmoty je způsoben skutečností, že tato část nervového systému má velký podíl myelinizovaných vláken a poskytuje bělavou barvu.

Hlavní funkcí bílé hmoty je spojit páteřní segmenty mezi sebou a míchu s mozkem.

Vlastnosti bílé hmoty

Bílá hmota je bělavá tkáň, která je součástí centrálního nervového systému. Nachází se hlavně v míše a je tvořena rozšířeními neuronů, které přenášejí elektrické signály do synaptických oblastí a gliových buněk.

Bílá hmota je tedy hlavně charakterizována oblastí mozku, která neobsahuje jádra neuronů.

Úlohou bílé hmoty je zajistit dobrý tok informací v nervovém systému a propojit různé oblasti mozku.

Z tohoto důvodu se bílá hmota vyznačuje vysokým obsahem myelinu. Myelin je látka, která pokrývá axony většiny neuronů a poskytuje bílý vzhled.

Stejně tak myelin má hlavní funkci zrychlení přenosu informací. Zrychlení přenosu se provádí, protože myelin umožňuje, že informace nemusí procházet přímým a spojitým způsobem axonem, ale mohou cestovat malými skoky mezi myelinovými pochvy.

Tento typ mozkové komunikace se nazývá slaný přenos a protože bílá hmota je oblast mozku s nejvyšším množstvím myelinu, je přenos informací z této struktury charakterizován velmi rychlou.

Jednou z patologií nejvíce spojených s fungováním a strukturou bílé hmoty je roztroušená skleróza. Přestože tato oblast mozku souvisí s mnoha dalšími podmínkami a patologiemi.

Funkce

Hlavní funkcí bílé hmoty je provádět správný přenos mozkových informací. Ve skutečnosti nedávno vědci z University of South Carolina vymysleli termín „lešení“ pro bílou hmotu.

Tento termín odkazuje na význam přenosu informací prováděných bílou hmotou. Podle vědců definuje síť spojení v bílé hmotě informační architekturu, která podporuje funkci mozku.

Podle vědce Van Horna, ačkoli jsou všechna spojení v mozku velmi důležitá, existují zvláštní odkazy, které jsou zvláště důležité.

- Mozková komunikace

V tomto smyslu se zdá, že bílá hmota má v mozkové komunikaci zásadní význam. Poškození nebo podmínky v této oblasti mohou ovlivnit fungování více mozkových struktur a mohou zahrnovat celou řadu fyzických a neurologických změn.

Bílá hmota má vysoký podíl na tom, že umožňuje lidem přenést elektrochemické pulzy emitované mozkem do zbytku těla.

Lze tedy určit, že bílá hmota je zodpovědná za koordinaci komunikace mezi různými systémy lidského těla. Tato skutečnost zahrnuje fungování regionů uvnitř i vně mozku.

Z tohoto důvodu převládají v bílé hmotě axony neuronů, protože jde o část, která je schopna přenášet informace do jiného neuronu.

Bílá hmota funguje jako komunikační můstek mezi různými oblastmi mozku, které obsahují buňky neuronů. Tyto oblasti mozku jsou v podstatě nervové dálnice, oblasti komunikace a přenosu informací mezi oblastmi mozku.

- Další funkce

Historicky se chápalo, že hlavní a jedinou funkcí bílé hmoty bylo předávání informací z některých oblastí mozku ostatním. Tímto způsobem byla bílá hmota interpretována jako pasivní struktura, která byla omezena na přenos neuronálních řádů.

Novější výzkum však ukázal, že tomu tak není úplně. Přestože hlavní funkce bílé hmoty stále spočívá v předávání informací, ukázalo se, že by se mohla podílet na provádění dalších činností.

Kognitivní a emoční procesy

Bílá hmota úzce souvisí s kognitivními a emocionálními procesy a v současné době se shoduje, že je důležitým prvkem při provádění takových akcí.

Účast bílé hmoty na vývoji emočních a kognitivních procesů spočívá v rychlosti spojení, kterou mozek poskytuje.

Zapamatování a učení

Rychlý přenos informací prováděný bílou hmotou umožňuje vytvoření neuronových sítí, které mohou řídit celou řadu kognitivních procesů.

Konkrétně se zdá, že neuronové sítě vytvářené bílou hmotou jsou úzce propojeny v memorování a učení. Rovněž se podílejí na řízení kognitivních zdrojů a výkonných funkcí.

Tímto způsobem se dnes interpretuje, že bílá hmota je velmi důležitým prvkem mozku, který výrazně ovlivňuje rozvoj a využívání intelektuálních schopností lidí.

Struktura

Pravý boční pohled na pitvaný lidský mozek, zobrazující šedou hmotu (vnější části tmavší) a bílou hmotu (vnitřní části a výrazně bělejší). Zdroj: John A Beal, PhD Dep't. of Cell Biology and Anatomy, Louisiana State University Shreveport Center for Health Sciences / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Bílá hmota se nachází hlavně v míše a je tvořena velkým počtem nervových vláken známých jako glia.

Pokud je bílá hmota transektována, je vidět, že je pokryta vrstvou šedé hmoty.

Ačkoli je charakterizována látkou s vysokým obsahem myelinických vláken, která probíhá podélně, bílá hmota také obsahuje určité množství nemyelinovaných vláken, tj. Vláken bez myelinu.

Strukturálně jsou nervová vlákna, která tvoří bílou hmotu, charakterizována spojením segmentů míchy k sobě navzájem, jakož i míchy k oblastem mozku.

- Druhy vláken

Vlákna, která obsahují bílou hmotu v zadních kořenech a dosahují zadního rohu, se vyznačují různými morfologiemi. Tvary těchto vláken závisí hlavně na podnětu, který přenášejí, a lze je rozdělit do dvou velkých skupin.

Exteroceptivní vlákna

Vnější vlákna jsou malá v ráži a mají snížené množství myelinu. To znamená, že se jedná o nemyelinizovaná vlákna.

Tato vlákna jsou hlavně zodpovědná za přenos exteroceptivních aferentů přes oblasti míchy a mozku.

Proprioceptivní vlákna

Proprioceptivní vlákna jsou větší a tlustší než vlákna pro vnější vnímání. Vyznačují se myelinovanými vlákny.

Vlákna zadního kořene se dotýkají neuronů předního rohu přímo nebo prostřednictvím interneuronů, jejichž těla jsou umístěna v zadním rohu.

Axony interneuronů protínají přední bílou komisi a šedou komisi, aby se spojily s motorickými neurony na opačné straně.

- Organizační úrovně

Bílá hmota je charakterizována prezentací tří základních úrovní organizace v míše.

Na bázi medully je segmentová oblast bílé hmoty. Tento region je zodpovědný za provádění segmentálních reflexních aktivit reprezentovaných v reflexním oblouku.

Následně je zde intersegmentální region, který je zodpovědný za propojení segmentových mechanismů bílé hmoty.

Konečně v suprasegmentální oblasti míchy jsou míchy koordinovány prostřednictvím vyšších mozkových center.

- Šňůry bílé hmoty

Bílá látka se skládá ze tří různých šňůr. Diferenciace každého z těchto kordů se provádí podle jeho umístění v míše.

a) Přední akord

Přední šňůra je umístěna mezi ventrální střední trhlinou a ventrolaterálními drážkami míchy. Vyznačuje se tím, že obsahuje motorové trakty, které řídí pohyby spojené s dobrovolnými pohyby.

b) Boční kabel

Boční šňůra leží mezi ventrolaterálními sulci a dorsolaterálními sulci. Obsahuje fascicles související s dobrovolnými pohyby, laterální kortikospinální trakt a fascicles související s pocitem.

c) Zadní akord

Nakonec se třetí a poslední šňůra bílé hmoty nachází mezi dorzálním středním sulcusem a dorsolaterálním sulci.

Zadní šňůra se vyznačuje tím, že je díky přítomnosti dorzálního mezikruhu rozdělena do dvou fascí v krční a horní oblasti hrudníku.

Dvě fascicles, které obsahují zadní kabel jsou gracilis fascicle (v mediální oblasti) a cueniform fascicle (v laterální oblasti). Obě fascicles obsahují vzestupná vlákna patřící do epikritického traktu, vědomá propriocepce a vibrační citlivost.

Úseky mozku

Bílá hmota je organizována ve formě svazků nervových vláken. Tato organizace je pozorována uvnitř i vně centrální nervové soustavy.

Úseky mozku jsou tedy sadou projekčních nervových vláken, která odesílají informace zpracované šedou hmotou do různých oblastí těla umístěných mimo mozek.

Dalším typem vláken bílé hmoty jsou asociační vlákna, která spojují různé oblasti mozku stejné hemisféry.

Konečně třetí a poslední typ odpovídá interhemisferickým komisiím, které obsahují struktury z různých mozkových hemisfér.

Kromě toho se mozek vyznačuje kromě míchy charakterizováním velkého počtu struktur, které jsou tvořeny hlavně bílou hmotou. Nejdůležitější je corpus callosum, interhemispheric commissure, který spojuje obě hemisféry mozku.

Změny v bílé hmotě

Změny ve struktuře a fungování bílé hmoty souvisejí s celou řadou patologií.

Faktory, které byly nejvíce spojeny s lézemi v bílé hmotě, jsou věk a vysoký krevní tlak. To znamená, že jak frekvence, tak závažnost lézí v bílé hmotě roste s věkem a hypertenzní populací.

Spektrum možností, které mohou být přítomny u subjektů s lézemi v bílé hmotě, je však velmi rozmanité. Od lidí s vážnými lézemi v bílé hmotě bez jakéhokoli vaskulárního rizikového faktoru po jednotlivce, kteří mají více rizikových faktorů, jako je například závažná arteriální hypertenze.

V tomto smyslu se tvrdí, že léze v bílé hmotě mohou představovat široké spektrum rizikových faktorů, které dnes nejsou dostatečně studovány a definovány.

Přesto v současné době existuje více či méně spolehlivá data o vztahu lézí v bílé hmotě a různých patologiích. Nejdůležitější jsou:

- Změny bílé hmoty a zhoršení kognitivních schopností

Na základě stávajících údajů není možné stanovit jasný vztah mezi přítomností lézí v bílé hmotě a kognitivní poruchou, protože studie jsou omezené.

Některý výzkum však ukázal, že poškození bílé hmoty pozitivně koreluje se změnou frontálního laloku, což má vliv na rychlost zpracování informací, verbální plynulost a výkonné funkce.

- Změny bílé hmoty a intrakraniální krvácení

Několik studií zjistilo, že abnormality bílé hmoty jsou mnohem častější u subjektů s intracerebrálními krváceními

Tato zjištění ukazují, že krvácení není jen lokalizováno v bazálních gangliích, ale také ovlivňuje lobar.

- Změny bílé hmoty jako producentů ischemické mrtvice nebo cévní smrti

Několik klinických studií ukázalo, že změny v bílé hmotě mají predispozici k ischemické cévní mozkové příhodě.

Konkrétně subjekty, které trpí ischemickým útokem a změnami v bílé hmotě, mají dvakrát větší riziko, že budou představovat novou mozkovou příhodu.

Reference

1. Bartrés D, Clemente IC, Junqué C. Změny bílé hmoty a kognitivní výkon ve stárnutí. Rev Neurol 2001; 33: 347-53.
2. Blumenfeld, Hal (2010). Neuroanatomie v klinických případech (2. vydání). Sunderland, Massachusetts: Sinauer Associates.
3. Douglas Fields, R. (2008). „Bílé záležitosti.“ Vědecký Američan. 298 (3): 54–61.
4. Smith EE, Roseland J, Knudsen BA, Hylek EM, Greenberg SM. Leukoaraióza je spojena s krvácením spojeným s warfarinem po ischemické cévní mozkové příhodě: kardiovaskulární zdravotní studie. Neurology 2002; 59: 193-7.
5. Sowell, Elizabeth R.; Peterson, Bradley S.; Thompson, Paul M.; Vítejte, Suzanne E.; Henkenius, Amy L.; Toga, Arthur W. (2003). „Mapování kortikální změny napříč lidským životem.“ Nature Neuroscience. 6 (3): 309–15.
6. Nizozemská zkušební studijní skupina TIA. Prediktory hlavních vaskulárních příhod u pacientů s přechodným ischemickým záchvatem nebo menší mrtvicí. Stroke 1993; 24: 527-31.