Istota biała mózgu: za jakie funkcje odpowiada?

Istota biała w mózgu jest to ta część mózgu, która składa się z wiązek aksonów oraz z otaczających je komórek glejowych. Tworzą sieć połączeń w mózgu, którymi biegną sygnały z komórek nerwowych do innych części ośrodkowego układu nerwowego.

Istota biała w mózgu - czym jest substancja biała?

Nasz mózg składa się z istoty szarej i istoty białej. Istota szara to ta część mózgu i rdzenia kręgowego, w którym nagromadzone są w dużej ilości ciała neuronów z ich synapsami i dendrytami oraz komórki glejowe. Istota biała natomiast, albo inaczej, substancja biała, to obszar w mózgu i w rdzeniu kręgowym składający się głównie z włókien nerwowych (czyli aksonów) i komórek tkanki glejowej. Włókna nerwowe (aksony) otoczone są, wytworzoną przez komórki glejowe, osłonką mielinową, nadającą im białą barwę (dokładnie rzecz biorąc są koloru różowego, ze względu na bogate ukrwienie). Obie substancje, istota szara i istota biała, stanowią najważniejszy składnik ośrodkowego układu nerwowego. W mózgu istota szara otacza istotę białą. W rdzeniu kręgowym jest odwrotnie, to substancja biała zamyka w sobie istotę szarą.

Istota biała są to więc, leżące pod korą mózgową, wypustki neuronów, czyli aksony, tworzące sieć połączeń w mózgu. To jakby wiązki kabli elektrycznych, którymi biegnie prąd. Aksony, jak już powiedzieliśmy, otacza mielinowa osłonka, pełniąca funkcje ochronne. I nie tylko: to od owych osłonek mielinowych zależy szybkość przewodzenia impulsów. Dzięki owej mielinie szybkość przewodzenia w aksonie może wzrosnąć nawet stukrotnie. Proces powstawania osłonek mielinowych rozpoczyna się już w okresie płodowym, aby przybrać na intensywności w okresie dorastania. Proces budowy kończy się około 25-30 roku życia.

Istota biała - jakie pełni funkcje w ośrodkowych układzie nerwowym?

Istota biała mózgu jest odpowiedzialna za przesyłanie informacji wewnątrz ośrodkowego układu nerwowego. Zbudowana jest z włókien nerwowych rzutowych, spoidłowych i kojarzeniowych oraz leżących w istocie białej skupień istoty szarej, zwanych jądrami podkorowymi.

Włókna rzutowe łączą kresomózgowie z pozostałymi częściami mózgowia oraz z rdzeniem kręgowym. Włókna spoidłowe natomiast integrują obie półkule mózgu. Tworzą wspólnie ciało modzelowate - spoidło wielkie - będące łącznikiem między półkulami. To w nim przebiega silna wiązka aksonów łączących półkule mózgu i służących wymianie informacji między półkulami mózgowymi. I wreszcie trzeci rodzaj, to włókna kojarzeniowe, łączące różne obszary mózgu w ramach jednej półkuli.

Istota biała w rdzeniu kręgowym natomiast pokrywa istotę szarą i zgrupowana jest w trzech wiązkach: grzbietowej, bocznej i brzusznej. Jej rolą jest przewodzenie impulsów somatycznych i trzewnych z mózgu do pozostałych części ciała i z powrotem.

Istota biała a funkcje poznawcze

Przez wiele lat naukowcy skupiali się na badaniu funkcji istoty szarej. Stosunkowo niedawno, dzięki nowoczesnym metodom obrazowania mózgu, zaczęto także badać funkcje istoty białej w procesie uczenia się i zapamiętywania,

Istota biała nie tylko odpowiada za szybkość przekazywania informacji, ale także za zdolność koncentracji oraz pamięć. Pełni istotną rolę w procesie uczenia się, a im bardziej rozwinięta jest sieć powiązań w istocie białej tym wyższe IQ u osób w wieku od 5 do 18 lat.

Okazuje się, że oprócz szybkości przekazywania impulsów przez sieć aksonów, istotne jest także odpowiednie zsynchronizowanie impulsów. Naukowcy, dzięki nowym metodom obrazowania mózgu ludzkiego, spostrzegli, że w trakcie uczenia się dochodzi nie tylko do powstawania nowych połączeń w istocie szarej mózgu, ale także do zmian w istocie białej: zwiększa się mianowicie ilość mieliny (czyli osłonek mielinowych otaczających aksony). Oznacza to, że w procesie uczenia się i zapamiętywania także komórki glejowe (oligodendrocyty) budujące owe osłonki mielinowe, mają swój udział. 

Komórki glejowe (inaczej glocyty) to rodzaj tkanki łącznej, towarzyszącej neuronom. Wśród komórek glejowych wyróżnia się: astrocyty (zajmują się transportem substancji odżywczych, rozwojem neuronów, regulują poziom neurotransmiterów i komunikacji synaptycznej, uszczelniają bariery krew-mózg), mikroglej (pełni funkcje odpornościowe), oligodendrocyty (tworzą osłonkę mielinową), ependyma (wyściela komory mózgu) oraz komórki Schwanna (odpowiadają za wzrost prędkości przekazywania sygnału, regenerację i wzrost neuronów).

Niedobory substancji białej natomiast towarzyszą kilku chorobom, m.in. stwardnieniu rozsianemu, porażeniu mózgowemu i schizofrenii.