MATERIA BIANCA DEL CERVELLO: FUNZIONE E STRUTTURA (CON IMMAGINI) - NEUROPSICOLOGIA - 2025

La materia bianca è una parte del sistema nervoso costituito principalmente da assoni neuronali. Cioè, dalla parte dei neuroni che è responsabile della trasmissione delle informazioni elaborate dal nucleo cellulare ad altri neuroni.

La sostanza o materia bianca fa parte del midollo spinale ed è costituita da un gran numero di fibre nervose. Per questo motivo, questo tipo di sostanza si osserva principalmente nelle regioni più interne del cervello.

Rappresentazione della materia bianca e della materia grigia.

La materia grigia si osserva solitamente nelle regioni adiacenti alla sostanza bianca. Il nome della sostanza bianca è dovuto al fatto che questa parte del sistema nervoso ha una grande proporzione di fibre mieliniche e fornisce un colore biancastro.

La funzione principale della sostanza bianca è di unire i segmenti spinali tra loro e il midollo spinale con il cervello.

Caratteristiche della sostanza bianca

La materia bianca è un tessuto biancastro che fa parte del sistema nervoso centrale. Si trova principalmente nel midollo spinale ed è formato dalle estensioni di neuroni che trasportano segnali elettrici alle regioni sinaptiche e dalle cellule gliali.

Pertanto, la materia bianca è principalmente caratterizzata dall'essere una regione del cervello che non contiene nuclei di neuroni.

Il ruolo della sostanza bianca è quello di garantire un buon flusso di informazioni nel sistema nervoso e di collegare le diverse regioni del cervello.

Per questo motivo, la sostanza bianca è caratterizzata dal contenimento di elevate quantità di mielina. La mielina è una sostanza che copre gli assoni della maggior parte dei neuroni e fornisce un aspetto bianco.

Allo stesso modo, la mielina ha la funzione principale di accelerare la trasmissione delle informazioni. L'accelerazione di trasmissione viene effettuata, poiché la mielina permette che l'informazione non debba passare in modo rettilineo e continuo attraverso l'assone, ma possa viaggiare attraverso piccoli salti tra le guaine mieliniche.

Questo tipo di comunicazione cerebrale è chiamata trasmissione saltatoria e poiché la materia bianca è la regione del cervello con la più alta quantità di mielina, la trasmissione di informazioni da questa struttura è caratterizzata dall'essere molto veloce.

Una delle patologie più associate al funzionamento e alla struttura della sostanza bianca è la sclerosi multipla. Sebbene questa regione del cervello sia correlata a molte altre condizioni e patologie.

Caratteristiche

La funzione principale della sostanza bianca è quella di effettuare una corretta trasmissione delle informazioni cerebrali. Infatti, recentemente i ricercatori della University of South Carolina hanno coniato il termine "scaffold" per la materia bianca.

Questo termine si riferisce all'importanza della trasmissione delle informazioni effettuata dalla materia bianca. Secondo i ricercatori, la rete di connessioni nella materia bianca definisce l'architettura dell'informazione che supporta la funzione cerebrale.

Secondo lo scienziato Van Horn, sebbene tutte le connessioni nel cervello siano molto importanti, ci sono collegamenti particolari che sono particolarmente rilevanti.

- Comunicazione cerebrale

In questo senso, la materia bianca sembra essere di primaria importanza nella comunicazione cerebrale. Danni o condizioni in questa regione possono influenzare il funzionamento di più strutture cerebrali e coinvolgere un'ampia varietà di alterazioni fisiche e neurologiche.

La materia bianca ha un alto livello di coinvolgimento nel consentire agli esseri umani di trasferire gli impulsi elettrochimici emessi dal cervello al resto del corpo.

Pertanto, si può determinare che la materia bianca è responsabile del coordinamento della comunicazione tra i diversi sistemi del corpo umano. Questo fatto coinvolge sia il funzionamento delle regioni all'interno che all'esterno del cervello.

È per questo motivo che gli assoni dei neuroni predominano nella materia bianca, poiché questa è la parte in grado di trasmettere informazioni a un altro neurone.

La materia bianca funge da ponte di comunicazione tra le diverse regioni del cervello che contengono le cellule dei neuroni. Queste aree del cervello sono, essenzialmente, autostrade neurali, aree di comunicazione e trasmissione di informazioni tra regioni del cervello.

- Altre funzioni

Storicamente si è capito che la principale e unica funzione della materia bianca era quella di trasmettere informazioni da alcune regioni del cervello ad altre. In questo modo, la materia bianca è stata interpretata come una struttura passiva limitata al trasferimento di ordini neuronali.

Tuttavia, ricerche più recenti hanno dimostrato che questo non è del tutto vero. Sebbene la funzione principale della sostanza bianca risieda ancora nella trasmissione di informazioni, è stato dimostrato che potrebbe partecipare allo svolgimento di altre attività.

Processi cognitivi ed emotivi

La materia bianca è strettamente correlata ai processi cognitivi ed emotivi, ed è attualmente convenuto che sia un elemento importante nello svolgimento di tali azioni.

La partecipazione della materia bianca allo sviluppo dei processi emotivi e cognitivi risiede nella velocità di connessione che fornisce al cervello.

Memorizzazione e apprendimento

La rapida trasmissione di informazioni effettuata dalla materia bianca consente la costruzione di reti neurali, in grado di governare una grande varietà di processi cognitivi.

Nello specifico, le reti neurali generate dalla materia bianca sembrano essere strettamente collegate nelle attività di memorizzazione e apprendimento. Allo stesso modo, partecipano alla gestione delle risorse cognitive e delle funzioni esecutive.

In questo modo, oggi si interpreta che la materia bianca è un elemento molto importante del cervello che influisce notevolmente sullo sviluppo e sull'uso delle capacità intellettuali delle persone.

Struttura

Vista laterale destra del cervello umano sezionato, che mostra la materia grigia (parti esterne più scure) e la materia bianca (parti interne e prominentemente più bianche). Fonte: John A Beal, PhD Dep't. of Cell Biology and Anatomy, Shreveport Center for Health Sciences / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5) della Louisiana State University

La sostanza bianca si trova principalmente nel midollo spinale ed è costituita da un gran numero di fibre nervose note come glia.

Se la materia bianca viene sezionata, si vede che è ricoperta da uno strato di materia grigia.

Sebbene sia caratterizzata dall'essere una sostanza con un alto contenuto di fibre mieliniche che scorrono longitudinalmente, la sostanza bianca contiene anche una certa quantità di fibre non mielinizzate, cioè fibre senza mielina.

Strutturalmente, le fibre nervose che compongono la sostanza bianca sono caratterizzate dall'unione tra loro dei segmenti del midollo spinale, così come il midollo spinale alle regioni del cervello.

- Tipi di fibre

Le fibre che contengono la sostanza bianca nelle radici posteriori e che raggiungono il corno posteriore si caratterizzano per presentare morfologie differenti. Le forme di queste fibre dipendono principalmente dallo stimolo che trasmettono e possono essere suddivise in due grandi gruppi.

Fibre extracettive

Le fibre esterocettive sono di piccolo calibro e hanno quantità ridotte di mielina. Cioè, sono fibre non mielinizzate.

Queste fibre sono principalmente responsabili della trasmissione di afferenze esterocettive attraverso le regioni del midollo spinale e del cervello.

Fibre propriocettive

Le fibre propriocettive sono più grandi e più spesse delle fibre esterocettive. Sono caratterizzati dall'essere fibre mielinizzate.

Le fibre della radice posteriore entrano in contatto con i neuroni del corno anteriore direttamente o attraverso interneuroni i cui corpi si trovano nel corno posteriore.

Gli assoni degli interneuroni attraversano la commessura bianca anteriore e la commessura grigia per connettersi con i motoneuroni sul lato opposto.

- Livelli di organizzazione

La materia bianca è caratterizzata dal presentare tre livelli fondamentali di organizzazione nel midollo spinale.

Alla base del midollo si trova la regione segmentale della sostanza bianca. Questa regione è responsabile dell'esecuzione delle attività riflesse segmentarie rappresentate nell'arco riflesso.

Successivamente, c'è la regione intersegmentale, che è responsabile del collegamento dei meccanismi segmentali della sostanza bianca.

Infine, nell'area soprasegmentale del midollo spinale, le attività spinali sono coordinate attraverso i centri cerebrali superiori.

- Corde di sostanza bianca

La sostanza bianca è composta da tre diverse corde. La differenziazione di ciascuna di queste corde avviene attraverso la sua posizione nel midollo spinale.

a) Accordo anteriore

Il midollo anteriore si trova tra la fessura mediana ventrale e le scanalature ventrolaterali del midollo spinale. È caratterizzato dal contenimento di tratti motori che controllano i movimenti associati ai movimenti volontari.

b) Cavo laterale

Il cordone laterale si trova tra i solchi ventrolaterali e i solchi dorsolaterali. Contiene fascicoli legati ai movimenti volontari, tratto corticospinale laterale e fascicoli legati alla sensazione.

c) accordo posteriore

Infine, il terzo e ultimo cordone della sostanza bianca si trova tra il solco mediano dorsale e il solco dorsolaterale.

Il midollo posteriore si caratterizza per essere suddiviso in due fascicoli nella regione cervicale e toracica superiore, grazie alla presenza del solco intermedio dorsale.

I due fascicoli che contengono il midollo posteriore sono il fascicolo gracile (nella regione mediale) e il fascicolo cueniforme (nella regione laterale). Entrambi i fascicoli contengono fibre ascendenti appartenenti al tratto epicritico, propriocezione cosciente e sensibilità vibratoria.

Tratti del cervello

La materia bianca è organizzata sotto forma di fasci di fibre nervose. Questa organizzazione è osservata sia all'interno che all'esterno del sistema nervoso centrale.

I tratti del cervello sono quindi un insieme di fibre nervose di proiezione che inviano le informazioni elaborate dalla materia grigia alle diverse regioni del corpo situate al di fuori del cervello.

Un altro tipo di fibre della materia bianca sono le fibre di associazione, che collegano diverse regioni del cervello dello stesso emisfero.

Infine, il terzo e ultimo tipo corrisponde alle commessure interemisferiche, che contengono strutture di diversi emisferi cerebrali.

Inoltre, oltre al midollo spinale, il cervello è caratterizzato dalla presenza di un gran numero di strutture costituite principalmente da materia bianca. Il più importante è il corpo calloso, una commessura interemisferica che collega i due emisferi del cervello.

Alterazioni nella sostanza bianca

Le alterazioni nella struttura e nel funzionamento della sostanza bianca sono correlate a un'ampia varietà di patologie.

I fattori che sono stati maggiormente associati alle lesioni nella sostanza bianca sono l'età e l'ipertensione. Cioè, sia la frequenza che la gravità delle lesioni nella sostanza bianca aumentano con l'età e nella popolazione ipertesa.

Tuttavia, lo spettro di possibilità che possono presentarsi in soggetti con lesioni nella sostanza bianca è molto vario. Da persone con gravi lesioni della sostanza bianca senza alcun fattore di rischio vascolare a soggetti con molteplici fattori di rischio come l'ipertensione arteriosa grave.

In questo senso, si sostiene che le lesioni nella sostanza bianca possono presentare un ampio spettro di fattori di rischio, che oggi non sono sufficientemente studiati e definiti.

Nonostante ciò, attualmente esistono dati più o meno attendibili sulla relazione tra lesioni nella sostanza bianca e diverse patologie. I più importanti sono:

- Alterazioni della sostanza bianca e deterioramento cognitivo

Sulla base dei dati esistenti, non è possibile stabilire una relazione chiara tra la presenza di lesioni nella sostanza bianca e il deterioramento cognitivo, poiché gli studi sono limitati.

Tuttavia, alcune ricerche hanno dimostrato che il danno alla sostanza bianca è correlato positivamente con l'alterazione del lobo frontale, influenzando la velocità di elaborazione delle informazioni, la fluidità verbale e le funzioni esecutive.

- Alterazioni della sostanza bianca ed emorragie intracraniche

Diversi studi hanno scoperto che le anomalie della sostanza bianca sono molto più comuni nei soggetti con emorragie intracerebrali

Questi risultati mostrano che le emorragie non si trovano solo nei gangli della base, ma colpiscono anche il lobare.

- Alterazioni della sostanza bianca come produttori di ictus ischemico o morte vascolare

Diversi studi clinici hanno dimostrato che le alterazioni della sostanza bianca predispongono all'ictus ischemico.

Nello specifico, i soggetti che soffrono di attacco ischemico e alterazioni della sostanza bianca hanno il doppio del rischio di presentare un nuovo ictus.

Riferimenti

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