Substantia Nigra: structuur, functie en ziekten

De substantia nigra vertegenwoordigt een nucleair gebied in de middenhersenen dat donker van kleur is en behoort tot het extrapiramidale motorsysteem. Het draagt ​​zo bij aan de controle van bewegingen. Atrofie van de substantia nigra treedt op bij de syndromen van Parkinson en leidt tot de ontwikkeling van de hoofdsymptomen van strengheid, tremor, bradykinesie en posturale instabiliteit.

Wat is substantia nigra?

De substantia nigra bevindt zich symmetrisch in beide helften van de hersenen (hemisferen) en behoort tot de middenhersenen. Daar grenst het aan de cerebrale steeltjes (crura cerebri) en de middenhersenenkap (tegmentum mesencephali). De substantia nigra dankt zijn naam aan zijn zwarte kleur, die te danken is aan het hoge gehalte aan melanine en ijzer op dit gebied. dopamine functioneert in de substantia nigra als de belangrijkste neurotransmitter, komt uitsluitend voor als boodschappersubstantie in het centrum zenuwstelsel en behoort tot de groep van biogene aminen​ Dit zijn neurotransmitters die worden gevormd uit het aminozuur tyrosine en een carbon dioxidemolecuul door decarboxylering. In aanvulling op dopamine, biogeen aminen omvatten serotonine, epinefrine en noradrenaline.

Anatomie en structuur

Anatomisch gezien kan de substantia nigra worden onderverdeeld in twee gebieden: de pars compacta, ook wel bekend als de zona compacta, en de pars reticulata. De pars compacta bestaat uit dicht bij elkaar geplaatste zenuwcellen die een groot deel van het pigment bevatten melanine​ Zenuwvezels verbinden de pars compacta met het striatum. Bovendien maakt de pars compacta deel uit van het zwarte systeem (nigrostriatale lus). Het omvat ook de nucleus ruber, die zich ook in de middenhersenen bevindt, en kernen van het striatum. De neuronen van de pars reticulata zijn minder dicht bij elkaar dan de neuronen van de pars compacta en bevatten veel ijzer, waardoor het weefsel een roodachtige kleur krijgt. Dit gebied omvat ook de pars lateralis, die door sommige experts als een onafhankelijk onderdeel wordt beschouwd. De pars reticulata van de substantia nigra heeft verbindingen met het striatum en het ventrolaterale thalamus​ Andere zenuwvezels leiden van onder andere de substantia nigra naar de hersenschors en de nucleus subthalamicus.

Functie en taken

De substantia nigra behoort tot het extrapiramidale motorsysteem en is dus betrokken bij de controle van bewegingen. In deze context is zijn belangrijkste functie die van een starter, aangezien hij in het bijzonder betrokken is bij het initiëren en plannen van bewegingen. Het extrapiramidale motorsysteem omvat ook de basale ganglia, de motorische cortex en verschillende nucleaire gebieden in de hersenen, inclusief de nucleus ruber in de middenhersenen en de formatio reticularis, die door de ruit, middenhersenen en diencephalon loopt. Al deze structuren vertrouwen, net als de substantia nigra, op dopamine een neurotransmitter: Zenuwcellen produceren de neurotransmitter in hun terminale knobbeltjes en slaan deze op in blaasjes. Wanneer een elektrische impuls - een zogenaamde actiepotentiaal - bereikt het einde van de zenuwvezels en dus de terminale knobbeltjes, geeft de cel de dopamine af aan de synaptische spleet​ De boodschappersubstantie kruist de kloof tussen de presynaptische en postsynaptische zenuwcellen en hecht zich aan receptoren in het postsynaptische membraan, waarna ionenkanalen daarin openen. Opgeladen natrium deeltjes kunnen via de kanalen de cel binnenstromen en de elektrische lading van het neuron veranderen. Als de verandering het drempelpotentieel overschrijdt, wordt een nieuwe actiepotentiaal wordt gegenereerd in het postsynaptische neuron. Dopamine-deficiëntie leidt tot een verstoring van dit proces, waardoor de motoriek bij mensen wordt aangetast. Als geheel is het extrapiramidale motorsysteem primair verantwoordelijk voor grove motorische bewegingen.

Ziekten

Parkinson wordt geassocieerd met atrofie van de substantia nigra, wat leidt tot de ontwikkeling van de kenmerkende symptomen van de ziekte. Parkinson is een neurodegeneratieve aandoening en staat ook bekend als schudverlamming. In 1917 was James Parkinson de eerste die het syndroom beschreef; tegenwoordig lijden ongeveer 250,000 mensen in Duitsland aan de ziekte, van wie driekwart idiopathisch is Parkinson-syndroom​ De hoofdsymptomen zijn streng, tremor, bradykinesie / kinesthesie en posturale instabiliteit. Rigor is spierstijfheid of stijfheid die optreedt als gevolg van een verhoogde rusttonus: de aangetaste spieren zijn overmatig gespannen. Het tweede belangrijkste symptoom daarentegen, tremor, manifesteert zich als spiertrillingen en beïnvloedt voornamelijk de fijne motorische bewegingen. Getroffen personen lijden ook typisch aan vertraagde bewegingen; dit fenomeen wordt in de geneeskunde bradykinese genoemd. Terwijl patiënten met bradykinesie in principe bewegingen kunnen uitvoeren - zij het in een langzamer tempo - zijn ze bij akinesie slechts gedeeltelijk (gebrek aan beweging) of helemaal niet (immobiliteit) in staat. Houdingsinstabiliteit leidt tot een onstabiele houding en als gevolg daarvan vaak een licht voorovergebogen manier van lopen. De combinatie van bradykinesie met rigor, tremor en / of posturale instabiliteit leidt vaak tot loopstoornissen en andere functionele beperkingen. Naast idiopathisch Parkinson-syndroom, de geneeskunde onderscheidt drie andere vormen. Familiaal Parkinson-syndroom is te wijten aan fouten in het genetisch materiaal - verschillende genen kunnen als oorzaak worden beschouwd. Daarentegen ontwikkelt symptomatisch of secundair Parkinson-syndroom zich als gevolg van een andere onderliggende ziekte, zoals de ziekte van Binswanger of Ziekte van Wilson, of als gevolg van medicatie, drugsvergiftiging of letsel. De vierde vorm van het syndroom van Parkinson is ook een gevolg van andere ziekten; Dit zijn echter specifiek neurodegeneratieve aandoeningen die zich manifesteren in het verlies van zenuwcellen. Deze omvatten Lewy-lichaam dementie, multisysteematrofie, progressieve supranucleaire blikverlamming en corticobasale degeneratie. L-dopa wordt vaak gebruikt om te behandelen Parkinson​ De voorloper van dopamine kan de bloed-hersenen barrière en compenseert ten minste gedeeltelijk het dopaminetekort in de hersenen, wat leidt tot verlichting van de symptomen. Oorzakelijke behandeling is niet mogelijk.