Tarihsel olarak, gri madde tipik olarak beynin organ öğütücü olarak kabul edildi ve beyaz madde sadece maymundu. Ancak son yıllarda, maymunun efendisi kadar önemli olduğu ortaya çıktı.
Zarif katlanmış gri cevherimiz uzun zamandır beynin gösteri midesi olmuştur; Dünyayı anlamlandırmak için hepimizin güvendiği ağır çırpınışmaları ele alıyor. Beyaz cevher, sadece, mesajların pasif teller koleksiyonundan biraz daha fazla ileri geri iletme görevini yerine getirdiği düşünüldü.
Bu işbölümü için bazı gerçekler olsa da, beyaz maddeyi büyük bir zarara uğratır. Bilimsel bilgi büyüdükçe, beyaz maddenin önemi keskin bir odak haline gelir. Bu sinirsel bilgi otoyolunun artık bir dizi hastalık ve hastalıkta yer aldığı ve beyin işlevlerinde, öğrenmede ve çok merkezli beyin merkezlerinin koordinasyonunda hayati rol oynadığı bilinmektedir.
Beyaz madde nedir?
Beyaz madde beynin derin kısımlarının çoğunu oluşturur. 11 ya da 12 yaşımızda gelişmekte olan gri cevherden farklı olarak, beyaz madde bizim 20’li yaşlarımıza (ve belki de daha ince biçimlerde, 50’lere) doğru gelişmeye devam ediyor.
Sinir hücrelerinin uzun, ince projeksiyonları olan akson ya da parça demetleri içerir. Adından da anlaşılacağı gibi, beyaz madde gri maddeden daha beyazdır ve meşhur beyazlığı aksonların her birinde bulunan miyelin adı verilen mumsu bir kaplamadan kaynaklanmaktadır.
Myelin tüm sinir hücrelerinin yüzeyini kaplar ve küçük milleri (Ranvier düğümleri olarak da bilinir) her milimetrede bırakır.
Miyelinli sinirlerde, hücrenin uzunluğu boyunca gri maddede olduğu gibi ilerleyen bir dürtü yerine, düğüm hızından düğüme, iletimin hızını artırabilir.
Beynin birincil haberci hizmeti olarak, miyelinleşme, beyaz cevherin uzak bölgeler arasındaki notaları hızla geçmesine izin verir.
Aslında miyelinli sinirler, miyelinsiz liflerden 100 kat daha hızlı impulsları taşıyabilir.
Beyinde, miyelin oligodendrositler olarak adlandırılan hücreler tarafından yerleştirilir. Doğumda, miyelin kapsama nispeten seyrek; miyelinasyon bir dalganın içinde hareket eder, ilk önce beyaz cevheri boynun en yakınına doğru serebral kortekste kaplar ve yavaş yavaş ilerler, son olarak 20’li yılların ortasındaki frontal lobları kaplar.
Frontal loblar planlama, muhakeme ve yargılama için önemlidir. Bazı bilim adamları, gençlerin bu alanlardaki sınırlı miyelinleşmesinin, gençlerin uygun yetişkin kararlarını verememelerine neden olabileceğini öne sürüyorlar.
Beyaz cevher üzerinde daha fazla bilimsel ilgi ortaya çıktıkça, kablonun pasif bir parçası olmaktan uzak olduğu ortaya çıktı; dinamiktir – hacmi büyür ve deneyimle küçülür, bilgiyi işler – sadece noktaları arasında verileri akıldan çıkarmaz.
Psikiyatrik hastalıkta beyaz madde
Bazı koşullar uzun zamandır miyelin kılıfına verilen hasarla ilişkilendirilmiştir. Örneğin Guillain-Barré sendromu ve multipl sklerozu olan bireylerin bağışıklık sistemleri miyeline saldırarak felce girebilecek, giderek kötüleşen bir zayıflığa neden olur.
Ancak son zamanlarda, miyelin değişiklikleri şizofreni, majör depresyon, otizm, travma sonrası stres bozukluğu, Alzheimer hastalığı, disleksi, dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu, obsesif kompulsif bozukluk ve Tourette gibi bir dizi psikiyatrik duruma bağlanmıştır. . Beyaz cevher, kekemelik ve ton sağırlıklarında bile rol oynamıştır.
Beyaz maddeyle ilgili en çok çalışılan psikiyatrik durumlardan biri şizofrenidir. Şizofrenik beyinlerin prefrontal korteksinde 6,000 genin araştırıldığı bir çalışma, kanıtlar sağlamıştır: anormal olarak düzenlenmiş bulunan 89 genin 35’i miyelinasyona dahil olmuştur.
Diğer çalışmalar, beyaz cevher yollarındaki anormallikleri ve beyindeki bazı bölgelerde azalan oligodendrosit sayılarını gösteren beyaz cevherleri postmortem araştırmıştır.
Aslında, daha yakın zamanlarda, şizofrenide beynin çoğunluğunda beyaz cevher yollarının bozulduğu gösterilmiştir.
Şizofreni ergenlik döneminde gelişir ve bu, önbeyin son olarak miyelin kaplamasına verildiği zamanlardır. Bazı bilim adamları bunun bir tesadüfden daha fazlası olabileceğine inanıyor.
Bu değişikliklerin durumun sebebi mi yoksa anormal beyin fonksiyonunun bir sonucu mu olduğu henüz anlaşılmamış olsa da, muhtemelen iki yönlü bir yoldur. Bunun kanıtı, 2007’de Dr. Gabriel Corfas tarafından yayınlanan bir makalede geldi. Oligodendrositlerin genetik kontrolünü bozmanın şizofrenide görülenlere benzer çarpıcı davranışsal değişiklikler üretebileceğini gösterdi.
Beyaz cevher görüntüleniyor
MRI teknolojisine dayanan difüzyon tensör görüntüleme (DTI) adlı bir görüntüleme prosedürü, dokular içindeki suyun nispi hareketini gösterir. Beyaz maddeyi gözlemlemek için kullanılabilir.
DTI, normal beyin dokusunda suyun herhangi bir yöne gitme olasılığının yüksek olduğu önermesine dayanır.
Bununla birlikte, paralel ve miyelin ile kaplı olan yollarda, yan yana değil de, bunlar boyunca hareket etme olasılığı daha yüksektir.
Bu teknoloji ile beyaz maddenin mikroyapısı görülebilir; daha kalın miyelin katlara sahip daha sıkı paketlenmiş lifler daha güçlü DTI sinyalleri verir. Bu nispeten yeni teknoloji, beyaz madde ve bilişsel sonuçlar arasındaki bağlantıyı aramak için kullanılmıştır.
Örneğin, bir çalışma, beyaz madde yapısı ile IQ arasındaki ilişkiyi buldu ve yazarlar “bilişsel fonksiyonun daha fazla fiber organizasyonu ile ilişkili olduğunu” belirtti. Benzer şekilde, diğer bilim adamları, bir yetişkinin beynindeki beyaz maddenin kalitesi ve okuma yetenekleri arasında bağlantı bulmuşlardır.
Araştırmacılar ayrıca beyinlerimizi belirli bir şekilde kullanmanın beyaz maddenin yapısını değiştirebileceğini gösterdiler. Örneğin, bir deney, düzenli olarak bir müzik aleti uygulamasının müzikal performans için önemli olan alanlarda beyaz madde içindeki organizasyon düzeyini artırdığını buldu. Araştırmacılar, değişim miktarının, bireyin uyguladığı saat sayısına orantılı olduğunu gösterdi. Ne kadar çok çalışırsanız, daha beyaz madde değişir.
Miyelinlik hikayeye nasıl uyuyor
Doğduktan sonra çok yakında yürüyebilen ve beslenebilen hayvanlarda (örneğin atlar ve fareler gibi) miyelinlenme neredeyse doğuştan tamamlanır. Bununla birlikte, daha önce belirtildiği gibi, insanlarda miyelinasyon 20’li veya 30’lu yıllara kadar devam etmektedir. Bu kadar uzun sürmesi, sadece yalıtıcı bir rolden daha fazlasını gerçekleştirdiğinin iyi bir ipucudur.
İnsan serebral korteksinin sinaptik bağlantıların büyük bir yeniden yapılandırılmasına maruz kalmasıyla birlikte, miyelinleşmenin insanlarda aldığı uzun sürenin uzunluğu aynı zaman diliminde sıraya girer. Bu yeniden yapılanmanın, beyni deneyime göre değiştirdiği anlaşılmaktadır. Bu nedenle, bazı araştırmacılar miyelinin ve dolayısıyla beyaz cevherin, gelişmekte olan deneyimlerimizle beynin şekillenmesinde rol oynadığına inanmaktadır.
Bu teori, bir dizi hayvan çalışmasında doğrudur. Örneğin, Alaska çayır volkları üzerine yapılan bir çalışmada, beyindeki miyelinasyonun, gün uzunluğundaki mevsimsel değişikliklerle düzenlendiği bulunmuştur. Sürekli uzun günler geçirmiş bir ortamda tutulan hayvanlar daha fazla beyaz madde hacmine sahipti.
Sıçanlarda, hamileliğin son 6 günü boyunca stres, ilk 40. günde normale dönecek şekilde, yaşamın ilk 2 ila 3 haftasında yavrularda miyelinleşmeye neden olur.
Tersine, daha hoş bir deneyim, beyaz madde yapısını da değiştirebilir. Zenginleştirilmiş ortamlarda yetiştirilen sıçanların görsel korteksinde oligodendrositlerin sayısı artmaktadır.
İnsanlarda yapılan bazı çalışmalar, erken deneyim ile beyaz madde hacmi arasında bir etkileşim bulmuştur. Çocukların beyinleri ile suistimal edilen veya ihmal edilen çocukların beyinlerine göre yapılan bir çalışma.
Korpus kallozum – yani, beyindeki en büyük beyaz madde yapısı, sol ve sağ beyin hemisferlerini birbirine bağlar – istismara uğrayanlarda yüzde 17 daha küçük bulunmuştur.
Waxy ceket neden bu kadar önemli?
Kısacası, bu sorunun tam cevabına sahip değiliz, ancak seçecek bazı zorlayıcı iplikler var.
Gri cevherin senkronizasyonu nöral gelişim ve öğrenme için önemlidir. Diyor ki, “Birlikte ateş eden nöronlar, birbirine bağlanır.” Başka bir deyişle, senkronize ateş eden nöronların kalıcı olarak bağlanması daha olasıdır; Birlikte ateş eden sinirler önemli kabul edilir ve güçlendirilecek ve korunacaktır.
Şimdi, birlikte çalışan iki sinir farklı mesafelerden geliyor ve aynıysa, sinyaller bir araya gelmeyecek; ateşlemeyi koordine etmek için, aksonlardan birinin hızlanması veya yavaşlatılması gerekir.
Milisaniye hassasiyeti çok önemlidir.
Bir enstrümanın çalınması gibi karmaşık bir görev yürüttüğümüzde, bilgi bir dizi beyin merkezinden gönderilir ve ileri geri akar. Senkronizasyon zorunludur ve mesajları mümkün olan en yüksek hızda ateşlemek uygun bir çözüm olmaz.
Yeni keşifler arttıkça, miyelinin senkronizmin gelişmesinde kilit bir rol oynadığı ve beyaz cevher yollarının iletim hızını çeşitli şekillerde değiştirebileceği anlaşılıyor.
Örneğin, miyelin aksonun çapını fiziksel olarak değiştirebilir (daha geniş sinirler sinyalleri daha hızlı geçer). Ayrıca, oligodendrositler kaç tane miyelin yaprak bıraktıklarını değiştirebilir, bu da lif başına 150 sayfaya kadar çıkabilir ve yine iletim hızını değiştirebilir. Buna ek olarak, Ranvier düğümlerinin sayısını veya aralığını değiştirerek, hızları daha fazla düğümler aşağıya doğru impulsları yavaşlatmakla birlikte, tweaked olabilir.
Sadece beyaz maddenin bilişsel işlev üzerindeki etkisinin ardındaki mekanizmalara yeni başlıyoruz, ama şimdiden, potansiyel yollar açılıyor.
Beyaz cevher, gri komşusu olarak beyin fonksiyonunun ayrılmaz bir parçasıdır; dinamiktir, öğrenmeye katılır ve beceri ve anılarınızı paylaşmamıza yardımcı olur. Şüphesiz, araştırma devam ettikçe ve resim daha da keskinleştiğinde, miyelin ve beyaz cevherin önemi artmaya devam edecektir.
Beyaz madde gerçekten önemli.
