Белое вещество в пределах головного мозга представлено длинными нервными ответвлениями в отличие от серой субстанции, которая образована телами и короткими отростками нейронов. Белая субстанция – нервная ткань, образованная аксонами (длинные ответвления нейронов). Несколько нервных волокон, объединенных вместе, образуют нервы, которые в свою очередь формируют проводящие тракты нервной системы. Пространство черепной коробки от коркового слоя до базальных ганглиев заполнено белой мозговой тканью. Основная функция белой ткани – обеспечение взаимосвязи между нервными структурами.
Характеристика
Белая субстанция состоит из длинных нервных ответвлений, покрытых миелиновой защитной оболочкой. Белое вещество находится в структурах головного мозга, где играет роль связующего элемента, который обеспечивает взаимодействие разных отделов. Субстанция, состоящая из длинных отростков нейронов – аксонов, отличается волокнистым строением.
Белое вещество мозга образовано нервными волокнами, которые разделяются на проекционные (соединяют корковые структуры с нижележащими мозговыми отделами головы и спины) и ассоциативные (соединяют корковые и подкорковые участки в рамках одного полушария). Ассоциативные волокна локализованы в пределах больших полушарий, проекционные – тянутся к спинному мозгу.
Проекционные ответвления проходят в пределах внутренней капсулы (толстая пластинка белой субстанции, ограниченная с разных сторон хвостатым, чечевицеобразным ядрами и таламусом) и мозгового свода (изогнутые тяжи белой субстанции, находящиеся под мозолистым телом). Проекционные ответвления объединяют разные мозговые отделы головы и спины с корковым слоем.
Связь поддерживается эфферентными (передают импульсы в направлении от мозговых центров к исполнительным органам) и афферентными (передают импульсы в направлении от исполнительных органов к мозговым центрам) проводящими путями. Деление на афферентные и афферентные пути условно, потому что некоторые тракты проводят сигналы в обоих направлениях. Ассоциативные волокна представлены непосредственно ассоциативными и комиссуральными.
В первом случае нервные ответвления, собранные в короткие и длинные пучки, объединяют разные мозговые отделы (извилины, доли), расположенные в одном полушарии. Они проходят через наружную капсулу. Комиссуральные ответвления проходят через мозолистое тело, объединяют симметрично расположенные участки коркового слоя, находящиеся в разных полушариях. Белая субстанция также входит в состав спинного мозга.
Белое вещество продолговатого отдела головного мозга представлено большим объемом нисходящих и восходящих путей, которые проходят через обозначенный участок, не прерываясь (не образуют синаптические контакты). Транзитные тракты пролегают в латеральной (удаленной от срединной плоскости) и вентральной (передней) частях продолговатого отдела.
Белое вещество занимает практически весь объем варолиева моста головного мозга, это такое образование, которое представлено проводящими транзитными путями и кортико-мосто-мозжечковым трактом, что предполагает возможность переключения передачи импульсов непосредственно в ядрах моста. В области моста волокна белого вещества образуют латеральную петлю – основной путь, проводящий импульсы от слуховых рецепторов.
Белое вещество в пределах больших полушарий выполняет проводниковую функцию, состоит из разных типов волокон, какие определяют вид передаваемых сигналов. Белая субстанция больших полушарий образована проекционными, комиссуральными и ассоциативными ответвлениями. Проекционные ответвления связывают полушария мозга с другими частями ЦНС.
Функции
Белое вещество отвечает за передачу нервных импульсов между отделами головного мозга, а также между мозговыми центами и периферическими структурами, что обеспечивает слаженное взаимодействие структур ЦНС, всех органов и систем организма. Пучки, сформированные из параллельно идущих нервных ответвлений, называются проводящими путями или трактами.
В периферическом отделе нервной системы пучки, образованные нервными ответвлениями, окружены слоем соединительной ткани, в которой пролегают сосуды лимфатической и кровеносной систем. Волокна, которые проводят нервные импульсы от рецепторов, воспринимающих внешнюю информацию, к мозговым центрам, называются чувствительными или сенсорными.
Если импульсы передаются от мозговых центров к органам-мишеням (мышцы, железы), проводящие волокна называют двигательными. Сигналы, поступающие по двигательным волокнам, приводят в движение все части туловища. Импульсы, проходящие по двигательным трактам, реализуют задачи вегетативного (автономного) отдела ЦНС, что отражается в управлении деятельностью желез. Смешанные нервы образованы эфферентными и афферентными ответвлениями.
По смешанным трактам импульсы передаются в обоих направлениях. Когда говорят об иннервации органа, подразумевают, что нервные ответвления подходят к нему, обеспечивая связь с управляющими мозговыми центрами. Функции белого и серого вещества в составе головного мозга тесно взаимосвязаны. Белое вещество, которое поддерживает всесторонние, всеобъемлющие связи в рамках организма, отличается от серой субстанции функциями, чем объясняется разница строения.
Серое вещество, представленное короткими отростками и телами нервных клеток, воспринимает и обрабатывает информацию, поступающую по проводящим трактам. В сером веществе формируются ответные реакции на внешние воздействия, которые преобразуются в ответные сигналы и затем по проводящим трактам передаются к исполнительным органам.
Тела нейронов с укороченными ответвлениями, которые образуют серую нервную ткань, находятся в корковом слое мозга, базальных ядрах и ганглиях (нервных узлах). Ядра находятся в ЦНС, узлы пролегают в пределах периферической системы. Ядра и узлы – серая субстанция, плотные скопления нейронов. Соседние ядра отделены друг от друга тонкими слоями белого вещества. Нейроны коры располагаются слоями.
Белое вещество в пределах спинного мозга состоит из волокон, выполняющих проводниковую функцию, в зависимости от чего отходят сигналы, выделяют восходящие и нисходящие пути. По восходящим путям информация поступает от висцеральных (находятся во внутренних органах), кожных, мышечных рецепторов к мозговым центрам. По нисходящим путям передаются управляющие сигналы (вегетативные, соматические) от структур мозга к органам-мишеням.
Влияние на когнитивные способности
Исследования показывают, микроструктура белой субстанции у новорожденных детей определяет уровень когнитивных способностей в будущем. Исследования проводили ученые университета, расположенного в Северной Каролине (США). В ходе исследования младенцам проводилась диффузно-тензорная томография, которая позволяет изучать микроскопическую структуру проводящих путей, образованных белым веществом, оценивать степень зрелости белой нервной ткани.
Патофизиология
Белое вещество присутствует почти во всех отделах головного мозга, сформировано из аксональных отростков, покрытых миелиновым слоем, это защитная оболочка, которая ускоряет проведение импульсов от переднего сегмента тракта к дистальной части. Патологии, характеризующиеся повреждением белой мозговой ткани, чаще сопровождаются разрушением миелинового слоя.
Процессы демиелинизации (разрушение миелинового слоя) обусловлены метаболическими, аутоиммунными, воспалительными факторами. Демиелинизирующие заболевания протекают в острой монофазной, прогрессирующей или ремиттирующей (периоды обострения чередуются с периодами ремиссии) форме.
Демиелинизация бывает монофокальной (единственный патологический очаг), мультифокальной (несколько очагов), диффузной (распространенное, рассеянное повреждение белой ткани). Например, повреждение белого вещества происходит вследствие аутоиммунных процессов при рассеянном склерозе, показатели функциональности мозга зависят от распространенности и размеров патологических очагов.
Патологическое изменение структуры белой субстанции происходит под влиянием многих факторов, в числе которых сердечная недостаточность хронического течения, артериальная гипертензия, атеросклероз церебральных артерий, сахарный диабет. В результате обозначенных нарушений происходит ухудшение, снижение объема мозгового кровотока, что приводит к развитию неврологических синдромов. Ухудшение кровоснабжения нервной ткани сопровождается нарушениями:
- Ухудшение памяти.
- Нарушение способности концентрировать внимание.
- Замедление мыслительной деятельности.
- Снижение интеллекта.
В результате в мозге головы образуются очаги лейкоареоза – участки белого вещества уменьшенной плотности. Белая субстанция глубинных слоев полушарий – зона повышенной чувствительности к гипоперфузии (сокращению проходимости крови сквозь ткань), что связано с особенностями общего кровоснабжения.
Поступление крови к белой субстанции происходит через длинные, тонкие артерии, практически лишенные коллатералей (обходных путей). На долю белой субстанции приводится четверть всего церебрального кровотока. В случае ухудшения кровоснабжения белая ткань страдает больше, чем серая.
В ходе исследований достоверно установлена прямая взаимосвязь между уменьшением плотности белой ткани и ухудшением когнитивных функций. В клинической картине демиелинизирующих заболеваний преобладают признаки: снижение уровня интеллекта, изменение поведения, гиперкинезы (патологическая, неконтролируемая двигательная активность), слабость в конечностях, параличи, судорожный синдром, нарушение походки.
Белое вещество образует проводящие пути, по которым передаются нервные импульсы в пределах отделов (центральный, периферический) нервной системы. Это комплекс волокон, отвечающий за взаимодействие разных нервных структур и соматических систем организма.
