White Matter: Structure, Function & Diseases

Hvit materie kan forstås som motstykket til grå materie i hjerne. Den består av ledningsveier (nervefibre) hvis hvite farge kommer fra medullær struktur. Den hvite substansen er en del av det sentrale nervesystemet og kalles også substantia alba eller medulla eller medullær substans. I ryggmarg, den ligger ved siden av grå materie. Der er den delt inn i fremre, lateral og bakre ledning. I hjerne, de hvite nervefibrene ligger i de indre regionene og er omgitt av grå materie. De myeliniserte ledningsveiene, dvs. medullære forlengelser av nerveceller, har også akkumuleringer av grått nervecelle kropper. Dette er de såkalte atomområdene i ryggmarg og hjerne.

Hva er hvit materie?

De myelinskjedene som er ansvarlige for den hvite fargen på stoffet, dannes av såkalte gliaceller i sentralen nervesystemet. Disse tilhører også den hvite saken. På den annen side er nervecellens kropper nesten ikke lokalisert i dette området, bortsett fra utviklingen før fødselen. Hovedsakelig på overflaten ligger den hvite substansen i områdene av ryggmarg og hjernestamme. Nervefibre fra et sammenfallende opprinnelsessted og med samme destinasjon er gruppert i bunter, tråder eller traktater. I hjernen, den hvite materien ligger i det sentrale området og er også ordnet i tråder. Videre fortsetter nervesnorene gjennom hjernestamme området og den såkalte lillehjernen peduncles inn i medulla av lillehjernen.

Anatomi og struktur

I form av volum, den hvite materien fyller nesten halvparten av den menneskelige hjerne. Samlet sett kan det tenkes som et komplisert system med flere millioner tilkoblingskabler. Hver av disse trådene har en utvekst av nerveceller som oppdager, videresender og overfører signaler. Vitenskap refererer til dette som en axon. Det er vanligvis pakket med fett myelin som gir den hvite fargen. Bunter, tråder og traktater av nerver dele igjen og kan koble til igjen, slik at områder av hjernen som ligger langt fra hverandre, kan kobles sammen. Dermed er hvit materie veldig viktig for alle prosesser i hjernen relatert til læring. Hvis nervesnorene viser forstyrrelser, kan dette ha en ekstremt negativ effekt på den mentale ytelsen til personen. Bildebehandlingsteknikkene som er tilgjengelige i dag, kan tydelig visualisere det hvite stoffet og peke på årsakseffekten med hensyn til mulige psykiske og psykiske lidelser. På samme måte viser de den hvite materiens innflytelse på intelligens og tenkeevne. Dermed kan det påvises at nervefibrene bestemmer informasjonsflyten mellom de enkelte hjerneområdene i mye større grad enn mistenkt. En aktiv hjerne, utfordret til livlig aktivitet, vil øke sin hvite substans under visse omstendigheter. Når en person lærer noe nytt eller tilegner seg mange nye ferdigheter på et musikkinstrument, for eksempel, øker den hvite substansen i hjernen kvantitativt. Det er derfor trent, noe som opprinnelig ble antatt å være umulig. Omvendt avslører dette imidlertid også i hvilken grad hvitt materie bidrar til nedgangen i allsidig tenkeevne i alderdommen.

Funksjon og oppgaver

Ny innsikt har også blitt oppnådd de siste årene om myelin, den fetthvite skjeden som omgir ledningsveiene. Opprinnelig ble det antatt at denne såkalte myelin skjede servert utelukkende for å isolere nervefibrene. Senere oppstod imidlertid spørsmålet om hvorfor noen fibre ikke har kappe, mens andre har en tynn eller tykk. I lang tid kunne det ikke forklares fullt ut hvorfor myelin skjede har mikroskopiske hull (Ranviers snøreringer) med millimeterintervaller. Nå har det blitt klart at nerveimpulser beveger seg hundre ganger raskere langs en innpakket (myelinisert) ledningsbane enn langs en eksponert. Takket være "isolasjonsbåndet" hopper de elektriske signalene så å si over ledningen. Dette merkes i det sentrale nervesystemet så vel som i de forskjellige ekstremiteter.

Sykdommer

Den livslange utviklingen av menneskelig hvit substans er preget av oppturer og nedturer. I løpet av barndom og ungdomsår, dens volum øker relativt jevnt. Den fortsetter å øke til 40 til 50 år. Deretter reduseres den hvite substansen mer eller mindre sakte igjen. Følgelig avtar mental ytelse gradvis. Flyten av informasjon mellom de enkelte hjerneområdene stopper fordi antallet nervefibre belagt med myelin avtar. Forskning indikerer at den totale lengden på myelinerte fibre i en person i en alder av 20 år er rundt 149,000 kilometer, men deretter avtar til omtrent 82,000 kilometer i en alder av 80. Dette betyr imidlertid ikke nødvendigvis at eldre mennesker mister sin tilegnede kunnskap. Det er vanligvis godt bevart i alderdommen. Hjernen har evnen til å kompensere for visse underskudd alene. Et meningsfylt eksperiment med yngre og eldre forsøkspersoner viste at reaksjonene i motorområdet avtar med alderen. Men bak denne økte reaksjonsgrensen mistenkte forskerne en strategi i hjernen for å unngå forhastede og dermed muligens feilaktige reaksjoner. De eldre fagene reagerte faktisk saktere enn de yngre, men oppnådde også en lavere feilrate. I tillegg ble eldre mennesker funnet å være flinkere til å aktivere visse hjerneområder sammenlignet med yngre mennesker, til tross for mangelen på hvitt stoff.