WEISSE SUBSTANZ DES GEHIRNS: FUNKTION UND STRUKTUR (MIT BILDERN) - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Die weiße Substanz ist ein Teil des Nervensystems, der hauptsächlich aus Neuronenaxonen besteht. Das heißt, durch den Teil der Neuronen, der für die Übertragung der vom Zellkern verarbeiteten Informationen an andere Neuronen verantwortlich ist.

Die weiße Substanz oder Substanz ist Teil des Rückenmarks und besteht aus einer großen Anzahl von Nervenfasern. Aus diesem Grund wird diese Art von Substanz hauptsächlich in den innersten Regionen des Gehirns beobachtet.

Darstellung der weißen und grauen Substanz.

Graue Substanz wird normalerweise in den Bereichen neben der weißen Substanz beobachtet. Der Name der weißen Substanz beruht auf der Tatsache, dass dieser Teil des Nervensystems einen großen Anteil an myelinisierten Fasern aufweist und eine weißliche Farbe aufweist.

Die Hauptfunktion der weißen Substanz besteht darin, die Wirbelsäulensegmente miteinander und das Rückenmark mit dem Gehirn zu vereinen.

Eigenschaften der weißen Substanz

Die weiße Substanz ist ein weißliches Gewebe, das Teil des Zentralnervensystems ist. Es befindet sich hauptsächlich im Rückenmark und wird durch die Ausdehnung von Neuronen gebildet, die elektrische Signale zu synaptischen Regionen und durch Gliazellen übertragen.

Daher ist die weiße Substanz hauptsächlich dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gehirnregion ist, die keine Neuronenkerne enthält.

Die weiße Substanz hat die Aufgabe, einen guten Informationsfluss im Nervensystem sicherzustellen und verschiedene Regionen des Gehirns miteinander zu verbinden.

Aus diesem Grund ist die weiße Substanz dadurch gekennzeichnet, dass sie hohe Mengen an Myelin enthält. Myelin ist eine Substanz, die die Axone der meisten Neuronen bedeckt und ein weißes Aussehen bietet.

Ebenso hat Myelin die Hauptfunktion, die Informationsübertragung zu beschleunigen. Die Übertragungsbeschleunigung wird ausgeführt, da das Myelin zulässt, dass die Informationen nicht gerade und kontinuierlich durch das Axon geleitet werden müssen, sondern durch kleine Sprünge zwischen den Myelinhüllen wandern können.

Diese Art der Gehirnkommunikation wird als salzhaltige Übertragung bezeichnet. Da die weiße Substanz die Region des Gehirns mit den höchsten Myelinmengen ist, ist die Übertragung von Informationen aus dieser Struktur durch eine sehr schnelle Übertragung gekennzeichnet.

Eine der Pathologien, die am meisten mit der Funktion und Struktur der weißen Substanz verbunden sind, ist Multiple Sklerose. Obwohl diese Gehirnregion mit vielen anderen Zuständen und Pathologien zusammenhängt.

Eigenschaften

Die Hauptfunktion der weißen Substanz besteht darin, eine korrekte Übertragung von Gehirninformationen durchzuführen. In der Tat haben kürzlich Forscher der University of South Carolina den Begriff "Gerüst" für weiße Substanz geprägt.

Dieser Begriff bezieht sich auf die Bedeutung der Übertragung von Informationen durch die weiße Substanz. Laut den Forschern definiert das Netzwerk der Verbindungen in der weißen Substanz die Informationsarchitektur, die die Gehirnfunktion unterstützt.

Laut dem Wissenschaftler Van Horn sind zwar alle Verbindungen im Gehirn von großer Bedeutung, es gibt jedoch bestimmte Verbindungen, die besonders relevant sind.

- Gehirnkommunikation

In diesem Sinne scheint die weiße Substanz für die Kommunikation im Gehirn von vorrangiger Bedeutung zu sein. Schäden oder Zustände in dieser Region können die Funktion mehrerer Gehirnstrukturen beeinträchtigen und eine Vielzahl von physischen und neurologischen Veränderungen mit sich bringen.

Die weiße Substanz ist in hohem Maße daran beteiligt, dass der Mensch die vom Gehirn emittierten elektrochemischen Impulse auf den Rest des Körpers übertragen kann.

Somit kann festgestellt werden, dass die weiße Substanz für die Koordination der Kommunikation zwischen den verschiedenen Systemen des menschlichen Körpers verantwortlich ist. Diese Tatsache betrifft sowohl die Funktion von Regionen innerhalb als auch außerhalb des Gehirns.

Aus diesem Grund überwiegen die Axone von Neuronen in der weißen Substanz, da dies der Teil ist, der Informationen an ein anderes Neuron übertragen kann.

Die weiße Substanz fungiert als Kommunikationsbrücke zwischen verschiedenen Regionen des Gehirns, die die Zellen der Neuronen enthalten. Diese Bereiche des Gehirns sind im Wesentlichen neuronale Autobahnen, Bereiche der Kommunikation und der Informationsübertragung zwischen Regionen des Gehirns.

- Andere Funktionen

Historisch gesehen wurde verstanden, dass die Haupt- und einzige Funktion der weißen Substanz darin bestand, Informationen von einigen Regionen des Gehirns an andere zu übertragen. Auf diese Weise wurde die weiße Substanz als passive Struktur interpretiert, die sich auf die Übertragung neuronaler Ordnungen beschränkte.

Neuere Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass dies nicht ganz der Fall ist. Obwohl die Hauptfunktion der weißen Substanz immer noch in der Übermittlung von Informationen liegt, wurde gezeigt, dass sie an der Durchführung anderer Aktivitäten teilnehmen kann.

Kognitive und emotionale Prozesse

Die weiße Substanz ist eng mit kognitiven und emotionalen Prozessen verbunden, und es besteht derzeit Einigkeit darüber, dass sie ein wichtiges Element bei der Durchführung solcher Handlungen ist.

Die Beteiligung der weißen Substanz an der Entwicklung emotionaler und kognitiver Prozesse liegt in der Verbindungsgeschwindigkeit, die sie dem Gehirn bietet.

Auswendiglernen und Lernen

Die schnelle Übertragung von Informationen durch die weiße Substanz ermöglicht den Aufbau neuronaler Netze, die eine Vielzahl kognitiver Prozesse steuern können.

Insbesondere scheinen die durch die weiße Substanz erzeugten neuronalen Netze bei Erinnerungs- und Lernaktivitäten eng miteinander verbunden zu sein. Ebenso beteiligen sie sich am Management kognitiver Ressourcen und exekutiver Funktionen.

Auf diese Weise wird heute interpretiert, dass weiße Substanz ein sehr wichtiges Element des Gehirns ist, das die Entwicklung und Nutzung der intellektuellen Fähigkeiten der Menschen stark beeinflusst.

Struktur

Rechte Seitenansicht des sezierten menschlichen Gehirns mit grauer Substanz (die äußeren Teile dunkler) und weißer Substanz (die inneren Teile und deutlich weißer). Quelle: John A Beal, PhD Dep't. für Zellbiologie und Anatomie, Shreveport-Zentrum für Gesundheitswissenschaften der Louisiana State University / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)

Die weiße Substanz befindet sich hauptsächlich im Rückenmark und besteht aus einer großen Anzahl von Nervenfasern, die als Glia bekannt sind.

Wenn die weiße Substanz durchtrennt wird, ist sie von einer Schicht grauer Substanz bedeckt.

Obwohl es sich um eine Substanz mit einem hohen Gehalt an Myelinfasern handelt, die in Längsrichtung verlaufen, enthält die weiße Substanz auch eine bestimmte Menge nichtmyelinisierter Fasern, dh Fasern ohne Myelin.

Strukturell sind die Nervenfasern, aus denen die weiße Substanz besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente des Rückenmarks miteinander sowie das Rückenmark mit den Regionen des Gehirns verbunden werden.

- Arten von Fasern

Die Fasern, die die weiße Substanz in den hinteren Wurzeln enthalten und das hintere Horn erreichen, zeichnen sich durch unterschiedliche Morphologien aus. Die Formen dieser Fasern hängen hauptsächlich von dem Reiz ab, den sie übertragen, und können in zwei große Gruppen unterteilt werden.

Exterozeptive Fasern

Die exterozeptiven Fasern haben ein kleines Kaliber und weniger Myelin. Das heißt, sie sind nichtmyelinisierte Fasern.

Diese Fasern sind hauptsächlich für die Übertragung exterozeptiver Afferenzen durch die Regionen des Rückenmarks und des Gehirns verantwortlich.

Propriozeptive Fasern

Die propriozeptiven Fasern sind größer und dicker als die exterozeptiven Fasern. Sie zeichnen sich durch myelinisierte Fasern aus.

Die Fasern der hinteren Wurzel berühren die Neuronen des vorderen Horns direkt oder über Interneurone, deren Körper sich im hinteren Horn befinden.

Die Axone der Interneurone kreuzen die vordere weiße Kommissur und die graue Kommissur, um sich mit den Motoneuronen auf der gegenüberliegenden Seite zu verbinden.

- Organisationsebenen

Die weiße Substanz zeichnet sich durch drei grundlegende Organisationsebenen im Rückenmark aus.

An der Basis der Medulla befindet sich der Segmentbereich der weißen Substanz. Diese Region ist für die Durchführung der im Reflexbogen dargestellten segmentalen Reflexaktivitäten verantwortlich.

Anschließend gibt es die intersegmentale Region, die für die Verknüpfung der Segmentmechanismen der weißen Substanz verantwortlich ist.

Schließlich werden im suprasegmentalen Bereich des Rückenmarks die Aktivitäten der Wirbelsäule durch die höheren Gehirnzentren koordiniert.

- Schnüre aus weißer Substanz

Die weiße Substanz besteht aus drei verschiedenen Schnüren. Die Unterscheidung jedes dieser Stränge erfolgt durch seine Position im Rückenmark.

a) Vorderer Akkord

Das vordere Rückenmark befindet sich zwischen der ventralen Medianfissur und den ventrolateralen Rillen des Rückenmarks. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es motorische Trakte enthält, die die Bewegungen steuern, die mit freiwilligen Bewegungen verbunden sind.

b) Seitenschnur

Das Seitenband liegt zwischen den ventrolateralen Sulci und den dorsolateralen Sulci. Es enthält Faszikel im Zusammenhang mit freiwilligen Bewegungen, den lateralen Kortikospinaltrakt und Faszikel im Zusammenhang mit Empfindungen.

c) Hinterer Akkord

Schließlich befindet sich die dritte und letzte Schnur der weißen Substanz zwischen dem dorsalen Median Sulcus und den dorsolateralen Sulci.

Das hintere Rückenmark ist dadurch gekennzeichnet, dass es dank des dorsalen intermediären Sulcus im zervikalen und oberen Brustbereich in zwei Faszikel unterteilt ist.

Die beiden Faszikel, die das hintere Rückenmark enthalten, sind der Gracilis-Faszikel (im medialen Bereich) und der cueniforme Faszikel (im lateralen Bereich). Beide Faszikel enthalten aufsteigende Fasern, die zum epikritischen Trakt gehören, bewusste Propriozeption und Vibrationsempfindlichkeit.

Traktate des Gehirns

Die weiße Substanz ist in Form von Nervenfaserbündeln organisiert. Diese Organisation wird sowohl innerhalb als auch außerhalb des Zentralnervensystems beobachtet.

Die Bahnen des Gehirns sind somit eine Reihe von Projektionsnervenfasern, die von grauer Substanz verarbeitete Informationen an die verschiedenen Regionen des Körpers außerhalb des Gehirns senden.

Eine andere Art von Fasern der weißen Substanz sind Assoziationsfasern, die verschiedene Gehirnregionen derselben Hemisphäre verbinden.

Schließlich entspricht der dritte und letzte Typ den interhemisphärischen Kommissuren, die Strukturen aus verschiedenen Gehirnhälften enthalten.

Darüber hinaus zeichnet sich das Gehirn neben dem Rückenmark durch eine Vielzahl von Strukturen aus, die hauptsächlich aus weißer Substanz bestehen. Das wichtigste ist der Corpus Callosum, eine interhemisphärische Kommissur, die die beiden Gehirnhälften verbindet.

Veränderungen in der weißen Substanz

Veränderungen in der Struktur und Funktionsweise der weißen Substanz hängen mit einer Vielzahl von Pathologien zusammen.

Die Faktoren, die am häufigsten mit Läsionen in der weißen Substanz in Verbindung gebracht wurden, sind Alter und Bluthochdruck. Das heißt, sowohl die Häufigkeit als auch die Schwere von Läsionen in der weißen Substanz nehmen mit dem Alter und in der hypertensiven Population zu.

Das Spektrum der Möglichkeiten, die sich bei Patienten mit Läsionen in der weißen Substanz bieten können, ist jedoch sehr unterschiedlich. Von Menschen mit schwerwiegenden Läsionen in der weißen Substanz ohne vaskulären Risikofaktor bis zu Personen mit mehreren Risikofaktoren wie schwerer arterieller Hypertonie.

In diesem Sinne wird argumentiert, dass Läsionen in der weißen Substanz ein breites Spektrum von Risikofaktoren darstellen können, die heute nicht ausreichend untersucht und definiert sind.

Trotzdem gibt es derzeit mehr oder weniger zuverlässige Daten über die Beziehung von Läsionen in der weißen Substanz und verschiedenen Pathologien. Die wichtigsten sind:

- Veränderungen der weißen Substanz und kognitive Verschlechterung

Aufgrund der vorliegenden Daten ist es nicht möglich, einen eindeutigen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Läsionen in der weißen Substanz und kognitiven Beeinträchtigungen herzustellen, da die Studien begrenzt sind.

Einige Untersuchungen haben jedoch gezeigt, dass eine Schädigung der weißen Substanz positiv mit einer Veränderung des Frontallappens korreliert, was sich auf die Geschwindigkeit der Informationsverarbeitung, die verbale Sprachkompetenz und die exekutiven Funktionen auswirkt.

- Veränderungen der weißen Substanz und intrakranielle Blutungen

Mehrere Studien haben gezeigt, dass Anomalien der weißen Substanz bei Patienten mit intrazerebralen Blutungen viel häufiger auftreten

Diese Befunde zeigen, dass sich die Blutungen nicht nur in den Basalganglien befinden, sondern auch den Lappen betreffen.

- Veränderungen der weißen Substanz als Produzenten von ischämischem Schlaganfall oder Gefäßtod

Mehrere klinische Studien haben gezeigt, dass Veränderungen der weißen Substanz für einen ischämischen Schlaganfall prädisponieren.

Insbesondere Personen, die einen ischämischen Anfall und Veränderungen der weißen Substanz erleiden, haben das doppelte Risiko, einen neuen Schlaganfall zu bekommen.

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