Sostanza nera, funzioni e disturbi correlati

La malattia di Parkinson e altri disturbi cerebrali sono correlati alle alterazioni nella trasmissione della dopamina, da cui dipende la regione del cervello che conosciamo come substantia nigra.

ma, ¿cos'è esattamente la sostanza nera? In questo articolo esamineremo le funzioni di questa struttura cerebrale, le sue caratteristiche anatomiche e le malattie in cui è coinvolto.

• Articolo correlato: "Parti del cervello umano (e funzioni)"

¿Qual è la sostanza nera?

La sostanza nera parte dei gangli della base, un sistema cerebrale composto dal neo-strip, dal globo pallido e dal nucleo subtalamico, oltre alla substantia nigra.

Si trova nella parte del cervello conosciuta come “mesencefalo”. Questa regione è considerata parte del tronco cerebrale ed è correlata a movimento, coscienza, vigilanza, visione e udito.

Nel cervello umano troviamo la sostanza nera su entrambi i lati della linea mediana. Cioè, c'è una sostanza nera in ogni emisfero del cervello.

Neuromelanina, un pigmento di neuroni dopaminergici (abbondante in questa regione), dà il suo nome alla sostanza nera poiché le conferisce il suo caratteristico tono scuro.

• Articolo correlato: "Gangli della base: anatomia e funzioni"

Parte compatta e parte reticolata

La substantia nigra è divisa in Due sezioni: la parte compatta e la parte reticolata. Ognuno di loro ha le sue funzioni e collega il mesencefalo a diverse regioni del sistema nervoso.

La parte compatta trasmette segnali al resto dei gangli della base. Proietta i neuroni dopaminergici al neoestrarre, motivo per cui svolge un ruolo fondamentale nell'iniziazione e regolazione delle capacità motorie..

La parte reticolata invia eferenze dai gangli della base ad altre aree del cervello, come il talamo, un nucleo chiave per lo scambio di informazioni tra le strutture sottocorticali e la corteccia cerebrale..

Questa sezione è intimamente correlato al pallido globo e i loro neuroni usano il neurotrasmettitore GABA, che ha una funzione inibitoria nel sistema nervoso, inclusa l'attività dopaminergica della sostanza nera compatta.

La parte compatta è più scura della parte reticolata, poiché, come abbiamo detto, la neuromelanina si trova nei neuroni dopaminergici, più numerosi nel compatto che nella parte reticolata..

¿Quali sono le sue funzioni?

La maggior parte delle funzioni in cui è coinvolta la substantia nigra hanno a che fare con la sua parte compatta e con la dopamina. Tuttavia, la parte reticolato influenza anche altri processi, in particolare l'inibizione neuronale (attraverso GABA) e i movimenti oculari.

1. Ricompensa

La dopamina, che ha una presenza molto evidente nella parte compatta della substantia nigra, è secreta dall'organismo quando otteniamo una ricompensa e provoca sensazioni piacevoli, in un modo che ci aiuta a prevedere quali comportamenti implicheranno il rinforzo.

In questo modo, grazie alla sostanza nera si realizza un'integrazione tra gli stimoli e le reazioni, rendendo certi dati dall'esterno rendendoli più possibili per un certo tipo di comportamento da ripetere..

Gli effetti della dopamina e del sistema cerebrale di ricompensa spiegano in parte la motivazione a cercare rinforzi, il piacere sessuale o lo sviluppo di dipendenze. In altre parole, influisce sia sull'uso adattativo dell'apprendimento che sulla sua degenerazione dovuta alle dipendenze..

2. Abilità motorie

I neuroni della parte compatta della substantia nigra regolano l'azione della neostriat, direttamente coinvolto nella realizzazione di movimenti. In questo modo i gangli della base nel complesso influenzano le abilità motorie in generale, mentre la substantia nigra è più specificamente correlata al controllo e all'iniziazione di movimenti fini.

Il tratto nigrostriatale, formato da neuroni i cui somi si trovano nella substantia nigra, dipende dalla dopamina. I danni a questa via dopaminergica sono la causa della malattia di Parkinson.

3. Apprendimento

La parte compatta della substantia nigra ha un ruolo chiave nell'apprendimento della risposta del cervello agli stimoli. Questa regione del cervello è particolarmente importante per l'apprendimento spaziale.

La funzione di facilitazione dell'apprendimento della substantia nigra è anche legata alla dopamina e ai suoi effetti rinforzanti; in particolare, i neuroni dopaminergici sembrano sparare di più di fronte all'apparizione di stimoli nuovi o sorprendenti.

4. Elaborazione temporanea

È stato dimostrato che le lesioni nella parte compatta della substantia nigra causano deficit nella percezione del tempo, in particolare nella rilevazione di intervalli tra stimoli. In questo modo, viene creata una nozione della distribuzione temporale in cui stanno avvenendo sia gli stimoli che le azioni intraprese..

5. movimenti oculari

Le connessioni della parte reticolato della substantia nigra con il talamo sono coinvolte nel controllo del movimenti saccadici degli occhi, necessario per l'elaborazione visiva. Contribuiscono anche alla stabilizzazione dello sguardo, indipendentemente dai cambiamenti nella posizione della testa o del viso.

6. Regolazione del sonno

Studi con ratti suggeriscono che i neuroni dopaminergici della parte compatta della substantia nigra sono fondamentali per regolare il ciclo sonno-veglia. Il suo ruolo è particolarmente importante nel sonno REM o MOR (movimenti oculari rapidi).

Questa funzione potrebbe spiegare i problemi del sonno che si verificano frequentemente nella malattia di Parkinson, correlati alle lesioni nella substantia nigra.

Disturbi correlati

La malattia di Parkinson è dovuta alla degenerazione dei neuroni dopaminergici della parte compatta della substantia nigra. In effetti, la decolorazione della substantia nigra che si verifica in questo disturbo è dovuto alla riduzione della densità di questo tipo di neuroni, che contengono neuromelanina.

Molti dei sintomi caratteristici del Parkinson sono legati ad un deficit nelle funzioni della substantia nigra: tremori di riposo, lentezza di movimento, rigidità, umore basso, disturbi del sonno, ecc..

L'attivazione anormale dei neuroni della substantia nigra è stata correlata sia ai sintomi del morbo di Parkinson che alla comparsa di crisi epilettiche.

La dopamina e la sostanza nera sono anche coinvolti nella schizofrenia. Le vie dopaminergiche sono alterate in questo disturbo e i livelli di dopamina sono generalmente molto alti. Inoltre, nella schizofrenia ci sono cambiamenti strutturali nella substantia nigra.

• Potresti essere interessato: "I 6 tipi di schizofrenia e le caratteristiche associate"

Riferimenti bibliografici:

• Deransart, C., Hellwig, B., Heupel-Reuter, M., Leger, J.F., Heck, D. & Lücking, C. H. (2003). Analisi di unità singola di substantia nigra pars reticulata neuroni in ratti che si comportano liberamente con epilessia di assenza genetica. Epilessia, 44 (12), 1513-20.

• Lima, M.M. S., Andersen, M.L., Reksidler, A.B., Vital, M.A. B.F. & Tufik, S. (2007). Il ruolo della substantia nigra pars compatta nella regolazione del sonno nei ratti. Public Library of Science, 2 (6), e513.

• Matell, M. S. & Heck, W. H. (2000). Meccanismi neuropsicologici del comportamento a intervalli temporali. BioEssays, 22 (1), 94-103.