شبکه عصبی مغز که شامل ماده خاکستری و سفید است. Pasieka/کتابخانه عکس علمی از طریق گتی ایماژ

چه کسی فکر نکرده است که چگونه یک خاطره شکل می گیرد، یک جمله تولید می شود، یک غروب خورشید قدردانی می شود، یک عمل خلاقانه انجام می شود یا یک جنایت فجیع انجام می شود؟

مغز انسان اندامی سه پوندی است که تا حد زیادی یک معما باقی مانده است. اما بیشتر مردم در مورد مغز شنیده اند ماده خاکستریکه برای عملکردهای شناختی مانند یادگیری، به خاطر سپردن و استدلال مورد نیاز است.

به طور خاص، ماده خاکستری به مناطقی در سراسر مغز اشاره دارد که در آن سلول های عصبی - به عنوان نورون شناخته می شود - متمرکز هستند. منطقه ای که برای شناخت مهم ترین منطقه در نظر گرفته می شود قشر مغز، لایه نازکی از ماده خاکستری روی سطح مغز است.

اما نیمه دیگر مغز - ماده سفید - اغلب نادیده گرفته می شود. ماده سفید در زیر قشر و همچنین عمیق تر در مغز قرار دارد. ماده سفید در هر جایی که یافت می شود، نورون های درون ماده خاکستری را به یکدیگر متصل می کند.

من استاد نورولوژی و روانپزشکی و مدیر بخش عصبی رفتاری در دانشکده پزشکی دانشگاه کلرادو. کار من شامل ارزیابی، درمان و بررسی افراد مسن مبتلا به زوال عقل و افراد جوان تر با آسیب مغزی تروماتیک است.

کشف این که چگونه این اختلالات بر مغز تأثیر می گذارد، انگیزه بسیاری از مطالعه من را فراهم کرده است. من معتقدم که درک ماده سفید شاید کلیدی برای درک این اختلالات باشد. اما تاکنون، محققان به طور کلی به ماده سفید توجهی که شایسته آن است نکرده اند.

تقریباً 100 میلیارد نورون در مغز انسان توسط آکسون ها به یکدیگر متصل هستند که بسیاری از آنها توسط غلاف میلین احاطه شده اند. این آکسون ها همراه با میلین خود ماده سفید را تشکیل می دهند که به تسهیل ارتباط بین نورون ها در سراسر مغز کمک می کند. 

کشف ماده سفید

این عدم شناخت تا حد زیادی ناشی از مشکل در مطالعه ماده سفید است. از آنجایی که در زیر سطح مغز قرار دارد، حتی پیشرفته ترین تصویربرداری نیز نمی تواند به راحتی جزئیات آن را حل کند. اما یافته‌های اخیر که با پیشرفت‌هایی در تصویربرداری مغز و معاینات کالبد شکافی ممکن شده است، شروع به نشان دادن اهمیت ماده سفید به محققان کرده است.

ماده سفید از تعداد زیادی تشکیل شده است میلیاردها آکسونکه مانند کابل های بلندی هستند که سیگنال های الکتریکی را حمل می کنند. آنها را به عنوان دم های کشیده ای در نظر بگیرید که به عنوان امتداد نورون ها عمل می کنند. آکسون ها نورون ها را در اتصالاتی به نام سیناپس به یکدیگر متصل می کنند. آنجاست که ارتباط بین نورون ها صورت می گیرد.

آکسون‌ها به صورت دسته‌ها یا مجاری به هم می‌رسند که در سراسر مغز حرکت می‌کنند. در مجموع طول آنها در یک مغز انسان تقریباً 85,000 مایل است. بسیاری از آکسون ها هستند عایق شده با میلین، لایه ای از چربی است که سیگنال های الکتریکی یا ارتباطات بین نورون ها را تا 100 برابر سرعت می بخشد.

این افزایش سرعت برای تمام عملکردهای مغز و تا حدی به همین دلیل است که انسان‌های خردمند دارای ظرفیت‌های ذهنی منحصربه‌فردی هستند. در حالی که شکی نیست مغز بزرگ ما به دلیل افزودن نورون‌های تکامل طی اعصار، حتی بیشتر از این نیز وجود داشته است افزایش ماده سفید در طول زمان تکامل

این واقعیت ناشناخته پیامدهای عمیقی دارد. افزایش حجم ماده سفید - عمدتاً از غلاف های میلین که آکسون ها را احاطه کرده اند - کارایی نورون های ماده خاکستری را برای بهینه سازی عملکرد مغز افزایش می دهد.

کشوری از شهرها را تصور کنید که همه به طور مستقل عمل می کنند، اما از طریق جاده، سیم، اینترنت یا هر گونه اتصال دیگری به شهرهای دیگر مرتبط نیستند. این سناریو مشابه مغز بدون ماده سفید خواهد بود. توابع بالاتر مانند زبان و حافظه در شبکه‌هایی سازماندهی می‌شوند که در آن نواحی ماده خاکستری توسط دستگاه‌های ماده سفید به هم متصل می‌شوند. هرچه این ارتباطات گسترده تر و کارآمدتر باشد، مغز بهتر کار می کند.

ماده سفید و آلزایمر

با توجه به نقش اساسی آن در ارتباطات بین سلول های مغز، ماده سفید آسیب دیده می تواند هر جنبه ای از عملکرد شناختی یا عاطفی را مختل کند. آسیب شناسی ماده سفید در بسیاری از اختلالات مغزی وجود دارد و می تواند به اندازه کافی شدید باشد برای ایجاد زوال عقل. آسیب به میلین در این اختلالات شایع است و زمانی که بیماری یا آسیب شدیدتر باشد، آکسون ها نیز ممکن است آسیب ببینند.

بیش از 30 سال پیش، من و همکارانم این سندرم را توصیف کردیم زوال عقل ماده سفید. در این شرایط، ماده سفید ناکارآمد دیگر به اندازه کافی به عنوان یک اتصال دهنده عمل نمی کند، به این معنی که ماده خاکستری نمی تواند به صورت یکپارچه و همزمان با هم عمل کند. مغز، در اصل، از خودش جدا شده است.

به همان اندازه مهم این امکان وجود دارد که اختلال عملکرد ماده سفید در بسیاری از بیماری‌ها نقش داشته باشد که در حال حاضر تصور می‌شود منشا آن ماده خاکستری است. برخی از این بیماری ها سرسختانه درک را به چالش می کشند. برای مثال، من گمان می‌کنم که آسیب ماده سفید ممکن است در مراحل اولیه بیماری آلزایمر و آسیب مغزی آسیب‌زا حیاتی باشد.

آلزایمر است شایع ترین نوع زوال عقل در افراد مسن. این می تواند عملکرد شناختی را مختل کند و هویت افراد را از بین ببرد. هیچ درمان یا درمان موثری وجود ندارد. تا بحال مشاهدات آلویس آلزایمر در سال 1907 از پروتئین‌های ماده خاکستری - به نام آمیلوئید و تاو - دانشمندان علوم اعصاب به تجمع این پروتئین‌ها معتقدند. مشکل اصلی است پشت آلزایمر با این حال بسیاری از داروهایی که این پروتئین ها را حذف می کنند متوقف نشو زوال شناختی بیماران.

یافته های اخیر به طور فزاینده ای نشان می دهد آسیب ماده سفید - قبل از تجمع آن پروتئین ها - ممکن است مقصر واقعی باشد. با بالا رفتن سن، مغزها اغلب با از دست دادن تدریجی جریان خون ناشی از تنگ شدن عروقی که خون را از قلب می‌رسانند، مواجه می‌شوند. کاهش جریان خون به شدت بر ماده سفید تأثیر می گذارد.

قابل توجه است، حتی شواهدی وجود دارد که اشکال ارثی آلزایمر نیز مشخص است ناهنجاری های اولیه ماده سفید. این بدان معناست که درمان هایی با هدف حفظ جریان خون به ماده سفید ممکن است مؤثرتر از تلاش برای از بین بردن پروتئین ها باشند. یک درمان ساده که احتمالاً کمک کننده است این است کنترل فشار خون بالا، زیرا این می تواند شدت ناهنجاری های ماده سفید را کاهش دهد.

از سلامت دانشگاه لوما لیندا: اکتشافات جدید برای کمک به میلیون‌ها نفری که آسیب‌های مغزی آسیب‌زا دارند.

ماده سفید و آسیب مغزی تروماتیک

بیماران مبتلا به آسیب مغزی تروماتیک، به ویژه آنهایی که آسیب های متوسط ​​یا شدید دارند، می توانند ناتوانی مادام العمر داشته باشند. یکی از شوم ترین پیامدهای TBI این است انسفالوپاتی مزمن ترومایتی، یک بیماری مغزی که اعتقاد بر این است که باعث زوال عقل پیشرونده و غیرقابل برگشت می شود. در بیماران TBI، تجمع پروتئین تاو در ماده خاکستری مشهود است.

محققان مدت‌هاست متوجه شده‌اند که آسیب ماده سفید در افرادی که به TBI مبتلا شده‌اند رایج است. مشاهدات از مغز افرادی که دچار آسیب های مغزی مکرر شده اند - بازیکنان فوتبال و کهنه سربازان ارتش به طور مکرر مورد مطالعه قرار گرفته اند - نشان داده اند که آسیب ماده سفید برجسته است و ممکن است قبل از ظهور پروتئین های درهم در ماده خاکستری باشد.

در میان دانشمندان، هیجان رو به رشدی وجود دارد علاقه جدید به ماده سفید. محققان اکنون شروع به تصدیق کرده اند که تمرکز سنتی بر روی مطالعه ماده خاکستری نتایجی را که آنها امیدوار بودند به دست نیاورده است. یادگیری بیشتر در مورد نیمی از مغز شناخته شده به عنوان ماده سفید ممکن است به ما در سال های آینده کمک کند تا پاسخ های مورد نیاز برای کاهش رنج میلیون ها نفر را پیدا کنیم.

درباره نویسنده

کریستوفر فیلیاستاد نورولوژی و روانپزشکی پردیس پزشکی دانشگاه کلرادو آنشوتز

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط:

بدن امتیاز را حفظ می کند: ذهن و بدن مغز در درمان تروما

توسط بسل وان در کلک

این کتاب به بررسی ارتباط بین تروما و سلامت جسمی و روانی می پردازد و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود و بهبودی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

نفس: علم جدید یک هنر گمشده

توسط جیمز نستور

این کتاب علم و تمرین تنفس را بررسی می کند و بینش ها و تکنیک هایی را برای بهبود سلامت جسمی و روانی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

پارادوکس گیاهی: خطرات پنهان در غذاهای "سالم" که باعث بیماری و افزایش وزن می شوند

توسط استیون آر گاندری

این کتاب به بررسی پیوندهای بین رژیم غذایی، سلامتی و بیماری می پردازد و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود سلامت و تندرستی کلی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

کد ایمنی: پارادایم جدید برای سلامت واقعی و ضد پیری رادیکال

توسط جوئل گرین

این کتاب با تکیه بر اصول اپی ژنتیک و ارائه بینش ها و استراتژی هایی برای بهینه سازی سلامت و پیری، دیدگاه جدیدی در مورد سلامت و ایمنی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

راهنمای کامل روزه داری: بدن خود را از طریق روزه متناوب، متناوب و طولانی شفا دهید

توسط دکتر جیسون فانگ و جیمی مور

این کتاب علم و عمل روزه داری را بررسی می کند و بینش ها و استراتژی هایی را برای بهبود سلامت و تندرستی کلی ارائه می دهد.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید