مادة النخالة الرمادية والبيضاء 4 7
 الشبكة العصبية للدماغ ، والتي تشمل كلا من المادة الرمادية والبيضاء. مكتبة صور Pasieka / Science عبر Getty Images

من الذي لم يفكر في كيفية تكوين الذاكرة ، أو تكوين الجملة ، أو تقدير غروب الشمس ، أو القيام بعمل إبداعي ، أو ارتكاب جريمة شنعاء؟

دماغ الإنسان هو عضو يزن ثلاثة أرطال ويظل لغزًا إلى حد كبير. لكن معظم الناس سمعوا عن الدماغ مسالة رمادية او غير واضحة، وهو ضروري للوظائف المعرفية مثل التعلم والتذكر والتفكير.

بشكل أكثر تحديدًا ، تشير المادة الرمادية إلى مناطق في جميع أنحاء الدماغ حيث الخلايا العصبية - المعروفة باسم الخلايا العصبية - تتركز. تعتبر المنطقة الأكثر أهمية للإدراك القشرة الدماغية، طبقة رقيقة من المادة الرمادية على سطح الدماغ.

لكن النصف الآخر من الدماغ - المادة البيضاء - غالبًا ما يتم تجاهله. تقع المادة البيضاء أسفل القشرة وأيضًا في عمق الدماغ. أينما وجدت ، تربط المادة البيضاء الخلايا العصبية الموجودة في المادة الرمادية ببعضها البعض.


رسم الاشتراك الداخلي


أنا استاذ امراض المخ والاعصاب والطب النفسي ومدير قسم علم الأعصاب السلوكي في كلية الطب بجامعة كولورادو. يتضمن عملي تقييم وعلاج وفحص كبار السن المصابين بالخرف والأشخاص الأصغر سنًا الذين يعانون من إصابات الدماغ الرضحية.

إن اكتشاف كيف تؤثر هذه الاضطرابات على الدماغ قد حفز سنوات عديدة من دراستي. أعتقد أن فهم المادة البيضاء ربما يكون مفتاحًا لفهم هذه الاضطرابات. لكن حتى الآن ، لم يعط الباحثون عمومًا المادة البيضاء الاهتمام الذي تستحقه.

ما يقرب من 100 مليار خلية عصبية في دماغ الإنسان متصلة ببعضها البعض بواسطة محاور عصبية ، وكثير منها محاط بغلاف المايلين. تشكل هذه المحاور ، مع المايلين ، المادة البيضاء ، مما يساعد على تسهيل الاتصال بين الخلايا العصبية في جميع أنحاء الدماغ. 

اكتشاف المادة البيضاء

ينبع هذا النقص في الاعتراف إلى حد كبير من صعوبة دراسة المادة البيضاء. نظرًا لوقوعها تحت سطح الدماغ ، لا تستطيع حتى أكثر الصور عالية التقنية تحليل تفاصيلها بسهولة. لكن النتائج الأخيرة ، التي أصبحت ممكنة بفضل التطورات في تصوير الدماغ وفحوصات تشريح الجثة ، بدأت تظهر للباحثين مدى أهمية المادة البيضاء.

تتكون المادة البيضاء من العديد بلايين المحاور، وهي مثل الكابلات الطويلة التي تحمل إشارات كهربائية. فكر فيهم على أنهم ذيول مطولة تعمل كإمتدادات للخلايا العصبية. تربط المحاور العصبية ببعضها البعض عند تقاطعات تسمى المشابك العصبية. هذا هو المكان الذي يحدث فيه الاتصال بين الخلايا العصبية.

تتجمع المحاور في حزم ، أو مسارات ، تتشكل في جميع أنحاء الدماغ. عند وضعها من البداية إلى النهاية ، يبلغ طولها المشترك في دماغ بشري واحد حوالي 85,000 ميل. العديد من المحاور معزول بالمايلين، طبقة من الدهون في الغالب تعمل على تسريع الإشارات الكهربائية أو الاتصالات بين الخلايا العصبية بنسبة تصل إلى 100 مرة.

هذه السرعة المتزايدة أمر بالغ الأهمية ل كل وظائف المخ وهذا جزئيًا سبب امتلاك الإنسان العاقل قدرات عقلية فريدة. بينما ليس هناك شك عقولنا الكبيرة يرجع ذلك إلى إضافة التطور للخلايا العصبية على مدى دهور ، فقد كان هناك أعظم زيادة المادة البيضاء على مر الزمن التطوري.

هذه الحقيقة غير المعروفة لها آثار عميقة. زيادة حجم المادة البيضاء - بشكل رئيسي من أغلفة المايلين التي تحيط بالمحاور - تعزز كفاءة الخلايا العصبية في المادة الرمادية لتحسين وظائف المخ.

تخيل أمة من المدن تعمل جميعها بشكل مستقل ، ولكنها غير مرتبطة بالمدن الأخرى عن طريق الطرق أو الأسلاك أو الإنترنت أو أي اتصالات أخرى. سيكون هذا السيناريو مشابهًا للدماغ بدون مادة بيضاء. يتم تنظيم الوظائف العليا مثل اللغة والذاكرة في شبكات ترتبط فيها مناطق المادة الرمادية بمسارات المادة البيضاء. كلما كانت تلك الاتصالات أكثر شمولاً وفعالية ، كان الدماغ يعمل بشكل أفضل.

المادة البيضاء والزهايمر

نظرًا لدورها الأساسي في الاتصالات بين خلايا الدماغ ، المادة البيضاء التالفة يمكن أن يزعج أي جانب من جوانب الوظيفة الإدراكية أو العاطفية. توجد أمراض المادة البيضاء في العديد من اضطرابات الدماغ ويمكن أن تكون شديدة بدرجة كافية لتسبب الخرف. يعد تلف الميالين شائعًا في هذه الاضطرابات ، وعندما يكون المرض أو الإصابة أكثر شدة ، يمكن أن تتلف المحاور أيضًا.

منذ أكثر من 30 عامًا ، وصفت أنا وزملائي هذه المتلازمة بأنها خَرَف المادة البيضاء. في هذه الحالة ، لم تعد المادة البيضاء المختلة تعمل بشكل مناسب كموصل ، مما يعني أن المادة الرمادية لا يمكنها العمل معًا بطريقة سلسة ومتزامنة. الدماغ ، في جوهره ، قد انفصل عن نفسه.

نفس القدر من الأهمية هو احتمال أن يؤدي اختلال وظيفة المادة البيضاء دورًا في العديد من الأمراض التي يُعتقد حاليًا أنها تنشأ في المادة الرمادية. بعض هذه الأمراض يستعصي بشدة على الفهم. على سبيل المثال ، أظن أن تلف المادة البيضاء قد يكون أمرًا بالغ الأهمية في المراحل المبكرة من مرض الزهايمر وإصابات الدماغ الرضحية.

مرض الزهايمر هو أكثر أنواع الخرف شيوعًا عند كبار السن. يمكن أن يضعف الوظيفة الإدراكية ويسلب الناس هويتهم ذاتها. لا يوجد علاج أو علاج فعال. منذ ذلك الحين ملاحظات ألويس ألزهايمر 1907 من بروتينات المادة الرمادية - تسمى أميلويد وتاو - يعتقد علماء الأعصاب أن تراكم هذه البروتينات هي المشكلة المركزية خلف الزهايمر. بعد العديد من الأدوية التي تزيل هذه البروتينات لا تتوقف التدهور المعرفي للمرضى.

النتائج الأخيرة تشير بشكل متزايد أن تلف المادة البيضاء - قبل تراكم تلك البروتينات - قد يكون الجاني الحقيقي. مع تقدم الدماغ في العمر ، غالبًا ما يعانون من فقدان تدريجي لتدفق الدم من تضييق الأوعية الدموية التي تنقل الدم من القلب. يؤثر انخفاض تدفق الدم بشكل كبير على المادة البيضاء.

ومن اللافت للنظر أن هناك أدلة على أن الأشكال الموروثة من مرض الزهايمر تتميز أيضًا تشوهات المادة البيضاء المبكرة. وهذا يعني أن العلاجات التي تهدف إلى الحفاظ على تدفق الدم إلى المادة البيضاء قد تكون أكثر فعالية من محاولة طرد البروتينات. من المحتمل أن يساعد العلاج البسيط السيطرة على ارتفاع ضغط الدمحيث يمكن أن يقلل ذلك من شدة تشوهات المادة البيضاء.

من الصحة بجامعة لوما ليندا: اكتشافات جديدة لمساعدة الملايين من إصابات الدماغ الرضحية.

المادة البيضاء وإصابات الدماغ الرضحية

يمكن أن يعاني المرضى الذين يعانون من إصابات دماغية رضحية ، وخاصة أولئك الذين يعانون من إصابات متوسطة أو خطيرة ، من إعاقة مدى الحياة. واحدة من أكثر النتائج المشؤومة من الإصابات الدماغية الرضية هي اعتلال دماغي رضحي مزمن، وهو مرض في المخ يعتقد أنه يسبب الخرف التدريجي الذي لا رجعة فيه. يتضح تراكم بروتين تاو في المادة الرمادية عند مرضى إصابات الدماغ الرمادية.

لقد أدرك الباحثون منذ فترة طويلة أن تلف المادة البيضاء شائع لدى الأشخاص الذين أصيبوا بمرض إصابات الدماغ. ملاحظات من الأدمغة من أولئك الذين يعانون من إصابات دماغية رضحية متكررة - تمت دراسة لاعبي كرة القدم والمحاربين القدامى بشكل متكرر - أظهروا أن تلف المادة البيضاء بارز ، وقد يسبق ظهور البروتينات المتشابكة في المادة الرمادية.

بين العلماء ، هناك إثارة مزدهرة حول اهتمام جديد بالمادة البيضاء. بدأ الباحثون الآن في الاعتراف بأن التركيز التقليدي على دراسة المادة الرمادية لم ينتج عنه النتائج التي يأملونها. قد يساعدنا تعلم المزيد عن نصف الدماغ المعروف باسم المادة البيضاء في السنوات القادمة في العثور على الإجابات اللازمة للتخفيف من معاناة الملايين.

نبذة عن الكاتب

كريستوفر فيليأستاذ طب المخ والأعصاب والطب النفسي ، الحرم الجامعي الطبي لجامعة كولورادو أنشوتز

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتب ذات صلة:

الجسم يحافظ على النتيجة: العقل والجسم في شفاء الصدمة

بقلم بيسيل فان دير كولك

يستكشف هذا الكتاب الروابط بين الصدمة والصحة البدنية والعقلية ، ويقدم رؤى واستراتيجيات للشفاء والتعافي.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

التنفس: العلم الجديد لفن ضائع

بواسطة جيمس نيستور

يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة التنفس ، ويقدم رؤى وتقنيات لتحسين الصحة البدنية والعقلية.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

مفارقة النبات: الأخطار الخفية في الأطعمة "الصحية" التي تسبب المرض وزيادة الوزن

بواسطة ستيفن ر

يستكشف هذا الكتاب الروابط بين النظام الغذائي والصحة والمرض ، ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

قانون المناعة: النموذج الجديد للصحة الحقيقية ومكافحة الشيخوخة الجذرية

بواسطة جويل جرين

يقدم هذا الكتاب منظورًا جديدًا للصحة والمناعة ، بالاعتماد على مبادئ علم التخلق ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والشيخوخة.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب

الدليل الكامل للصيام: اشفي جسدك بالصيام المتقطع ، والصيام المتناوب ، والممتد

بقلم الدكتور جيسون فونج وجيمي مور

يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة الصيام ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.

انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب