Белое вещество мозга¶
Белое вещество мозга — часть центральной нервной системы, состоящая преимущественно из миелинизированных аксонов нейронов, обеспечивающих передачу нервных импульсов между различными отделами головного и спинного мозга. В отличие от серого вещества, содержащего тела нейронов, белое вещество представлено в основном проводниковыми путями. Его светлый цвет обусловлен высоким содержанием липидов миелиновой оболочки. Объём белого вещества головного мозга взрослого человека составляет примерно 60 % от общей массы мозга.
¶Состав и строение
Белое вещество формируют аксоны — отростки нейронов, покрытые миелиновой оболочкой, вырабатываемой олигодендроцитами в центральной нервной системе. Миелин состоит примерно на 70–80 % из липидов (холестерин, фосфолипиды, гликолипиды) и на 20–30 % из белков. Между отдельными участками миелиновой оболочки расположены перехваты Ранвье, в которых происходит сальтаторное проведение нервного импульса, значительно ускоряющее передачу сигнала.
Помимо аксонов и олигодендроцитов, в белом веществе присутствуют астроциты, участвующие в поддержании гомеостаза и гематоэнцефалическом барьере, а также микрофагоциты (микроглия), выполняющие иммунные функции. Плотность тел нейронов здесь значительно ниже, чем в сером веществе.
¶Расположение в нервной системе
В головном мозге белое вещество расположено под корковым слоем серого вещества и образовано тремя группами волокон:
- Ассоциативные — соединяют различные участки коры одного полушария.
- Комиссуральные — обеспечивают связь между полушариями. К ним относится самый крупный комиссуральный пучок — мозолистое тело, содержащее более 200 миллионов аксонов.
- Проекционные — связывают кору с подкорковыми структурами, спинным мозгом и периферической нервной системой. К ним относятся пирамидные пути, несущие двигательные сигналы от коры к спинному мозгу.
В спинном мозге белое вещество расположено периферически (вокруг H-образного серого вещества) и образует три канатика: задний, боковой и передний.
¶Миелинизация
Миелинизация аксонов у человека происходит преимущественно в постнатальный период и продолжается до примерно 20–25 лет, причём завершается в разных отделах мозга неодинаково. Процесс начинается с нижних отделов ствола мозга и спинного мозга, далее распространяется на таламус, базальные ганглии, височные и теменные доли, и завершается в префронтальной коре. Именно поэтому функции, связанные с планированием, принятием решений и самоконтролем, созревают позже остальных.
У новорождённых белое вещество занимает меньшую долю объёма мозга по сравнению со взрослыми, а его магнитно-резонансная визуализация отличается пониженной сигнал-интенсивностью из-за низкого содержания миелина.
¶Клиническое значение
¶Демиелинизирующие заболевания
При рассеянном склерозе — аутоиммунном заболевании — происходит разрушение миелина в очагах, что приводит к нарушению проведения нервных импульсов. Клинические проявления включают зрительные расстройства, нарушения координации, слабость конечностей и когнитивные нарушения. К другим демиелинизирующим заболеваниям относятся острый диссеминированный энцефаломиелит, болезнь Шарко — Мари — Тута (демиелинизирующая периферическая нейропатия) и некоторые лейкодистрофии.
¶Лейкоареоз и сосудистые изменения
Диффузные изменения белого вещества, связанные с нарушением мозгового кровообращения, выявляются при магнитно-резонансной томографии у пожилых пациентов с артериальной гипертензией. Такие изменения, называемые лейкоареозом или неспецифической гиперинтенсивностью белого вещества, ассоциированы с повышенным риском когнитивного снижения и сосудистой деменции.
¶Травмы и возрастные изменения
При черепно-мозговых травмах аксональные повреждения затрагивают преимущественно белое вещество, приводяя к диффузному аксональному повреждению. С возрастом наблюдается естественная убыль объёма белого вещества, усиливающаяся после 60 лет и коррелирующая с замедлением скорости обработки информации.
¶Методы исследования
Основным методом визуализации белого вещества в клинической практике является магнитно-резонансная томография, в том числе диффузионно-тензорная визуализация (DTI), позволяющая отслеживать направление и целостность нервных волокон на основе анизотропии диффузии воды. МРТ-признаки изменений белого вещества оцениваются по шкале Fazekas, варьирующейся от отдельных очагов до сливающихся диффузных изменений.
¶История изучения
Различие белого и серого вещества было описано ещё в работах ранних анатомов. В XIX веке Эмиль Дюбуа-Реймон и другие исследователи установили электрическую природу проведения нервного импульса вдоль волокон. Теория о том, что аксоны покрыты изолирующей оболочкой, была подтверждена работами Луиджи Рольядо и Рудольфа Вирхова, а термин «миелин» ввёл Рудольф Вирхов в 1854 году. В XX веке были выявлены молекулярные механизмы миелинизации и роль олигодендроцитов, открытая в работах Хуана Феликса и других нейробиологов.
Источники:
- «Нейробиология: от молекул к поведению» (Bear, Connors, Paradiso)
- «Неврология» под ред. М. М. Мареева, В. Н. Штаба
- «The Human Nervous System» (Paxinos, Mai)
- «Рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания» (под ред. А. Н. Бойко)
- Статьи журнала «Нейрофизиология» (Издательство «Наука»)