Серое вещество¶

Серое вещество — компонент центральной нервной системы, состоящий преимущественно из тел нейронов, их дендритов, аксональных коллатералей и глиальных клеток, лишённый миелиновых оболочек. В гистологической окраске ткани серое вещество приобретает сероватый оттенок в отличие от бледно-белого цвета миелинизированных волокон белого вещества. Составляет около 40 % объёма головного мозга человека; остальные 60 % приходятся на белое вещество.

¶Расположение в нервной системе

В головном мозге серое вещество образует кору больших полушарий, подкорковые ядра (базальные ганглии, таламус, гипоталамус, миндалевидное тело), а также ядра ствола мозга и мозжечка. Толщина коры полушарий у взрослого человека составляет 2–4 мм, суммарная площадь коры — около 2000–2500 см², причём значительная её часть скрыта в извилинах.

В спинном мозге серое вещество расположено в центре и имеет форму бабочки в поперечном сечении. Оно выделяет передние (вентральные) рога, содержащие тела моторных нейронов, задние (дорсальные) рога, воспринимающие сенсорную информацию, и боковые рога, участвующие в регуляции вегетативных функций. Между передними и задними рогами расположено промежуточное вещество.

¶Клеточный состав

Серое вещество представлено нейронами четырёх основных типов:

• Пирамидные клетки — крупные клетки треугольной формы, составляющие до 70 % нейронов неокортекса; их аксоны формируют проводящие пути коры.
• Звёздчатые (стеллатные) клетки — мелкие нейроны с короткими аксонами, участвующие в локальных кортикальных связях.
• Веретенообразные клетки — нейроны с вертикально ориентированными дендритами, играющие роль в горизонтальном торможении.
• Пузырьковые (клетки Мартиноtti) — редкие нейроны, аксоны которых распространяются на значительное расстояние.

Помимо нейронов, серое вещество содержит астроциты, олигодендроциты и микроглию. Астроциты обеспечивают метаболическую поддержку нейронов и участвуют в формировании гематоэнцефалического барьера. Олигодендроциты миелинизируют аксоны, выходящие из серого вещества, а микроглия выполняет иммунные функции.

¶Метаболические особенности

Серое вещество интенсивно потребляет кислород и глюкозу: на него приходится около 80 % энергетических затрат мозга при том, что его масса составляет лишь 40 % от общей. Это связано с высокой плотностью синапсов и постоянной электрической активностью нейронов. В гистологической классификации различают серое вещество I типа (кора) и II типа (подкорковые ядра), отличающиеся по организации нейронных цепей.

¶Функции

Серое вещество отвечает за обработку информации, формирование нервных импульсов и интеграцию сигналов. В коре больших полушарий локализуются центры восприятия, речи, произвольных движений и высших психических функций. Подкорковые ядра участвуют в регуляции движений (базальные ганглии), сенсорной фильтрации (таламус), эндокринном и вегетативном контроле (гипоталамус), эмоциональной памяти (миндалевидное тело). Серое вещество спинного мозга обеспечивает рефлекторные реакции и проводит сигналы между периферией и головным мозгом.

¶Изменения с возрастом и патология

Объём серого вещества уменьшается с возрастом: после 30 лет отмечается постепенная убыль нейронов и синапсов, наиболее выраженная в префронтальной коре. Снижение плотности серого вещества наблюдается при нейродегенеративных заболеваниях — болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, боковом амиотрофическом склерозе. При шизофрении нейровизуализация выявляет уменьшение объёма серого вещества в лобных и височных долях. Гидроцефалия и инсульты также приводят к локальной деструкции серого вещества.

¶Методы исследования

Объём и плотность серого вещества изучаются с помощью магнитно-резонансной томографии, в том числе метода количественной морфометрии серого вещества (VBM). Позитронно-эмиссионная томография позволяет оценить метаболическую активность серого вещества по потреблению глюкозы. В экспериментальной нейронауке применяется электронная микроскопия и иммуноцитохимические методы.

¶История изучения

Термин «серое вещество» закрепился в анатомии в XIX веке благодаря работам Фрэнсиса Гальтона и Паля Бродмана, разработавшего карту корковых полей в 1909 году. Современные представления о структуре серого вещества сформировались во второй половине XX века с развитием электронной микроскопии и нейровизуализации.

Источники:

• Основы анатомии центральной нервной системы. Учебные пособия медицинских вузов.
• Brodmann K. Vergleichende Lokalisationslehre der Großhirnrinde. Leipzig, 1909.
• Nieuwenhuys R., Voogd J., van Huijzen C. The Human Central Nervous System. Springer, 2008.
• Toga A.W., Mazziotta J.C. Brain Mapping: The Methods. Academic Press, 2002.