Если взглянуть на человеческий мозг вне черепа, то он выглядит необычайно… серым и влажным. Но в основном серый. Этот цвет почти безвозвратно ассоциируется с мозгом, возможно, в основном благодаря герою Агаты Кристи — Эркюлю Пуаро, который говорит о своих «маленьких серых клеточках», помогающих ему разгадывать самые запутанные тайны.
Однако, такая популярность серого вещества иногда заставляет не замечать второй тип мозговой ткани, который находится непосредственно под ним: белое вещество. Давайте рассмотрим эти два типа мозга поближе и выясним, чем они отличаются друг от друга.
Немного анатомии
Любопытный факт: мозг похож на желе. Цереброспинальная жидкость (ЦСЖ) окружает мозг, образуя защитную подушку между нежным органом и твердыми костями черепа. ГМТ выполняет и другие жизненно важные функции, поддерживая здоровье мозга.
Проблема заключается в том, что если извлечь мозг с целью научного исследования, он лишается его этой прекрасной, влажной, мягкой среды, и поэтому, лежа на столе, мозг не обладает особой структурной целостностью.
Именно поэтому многие поколения анатомов и ученых-медиков прибегали к методам химической фиксации для сохранения и упрочнения тканей, позволяющим разрезать их на кусочки и исследовать, хранить в банках и т.д.
Если разрезать мозг, то можно увидеть немного более темную демаркационную линию, проходящую по всему внешнему краю. Более светлая ткань под этой линией — белое вещество. Здесь же находится большое отверстие, но к этому мы вернемся позже.
Все это хорошо, но в чем, собственно, разница между этими двумя тканями?
Что такое серое вещество?
Серое вещество мозга состоит в основном из клеточных тел нейронов. Именно здесь находится ядро клетки, а также все остальные органеллы, необходимые для ее функционирования, например, митохондрии (хорошо известная из уроков биологии «электростанция» клетки).
Хотя большая часть серого вещества образует внешний слой органа, в глубине мозга и ствола имеются небольшие его очаги.
Внешний слой мозга называется корой головного мозга и контролирует многие процессы, которые мы считаем «высшими» функциями мозга, такие как сложное мышление и рабочая память. Мозжечок — относительно небольшая структура, расположенная непосредственно над стволом мозга, — также богат серым веществом и необходим для контроля и координации двигательной активности.
Что такое белое вещество?
Эти слои тел клеток нейронов были бы бесполезны, если бы их ничто не соединяло, и именно в этом случае на помощь приходит белое вещество мозга.
Оно состоит из множества аксонов, покрытых изоляционным слоем, называемым миелиновой оболочкой, которая действует подобно защитному пластиковому покрытию электрических проводов. Сам миелин выглядит белым, отсюда и пошло название вещества.
В зависимости от своей функции и расположения в нервной системе аксоны могут простираться на очень большие расстояния — до метра в случае седалищного нерва — но при этом они гораздо тоньше человеческого волоса.
Нервные сигналы, зарождающиеся в теле клетки, передаются по аксону в виде потенциалов действия. Сигнал фактически «проскакивает» между крошечными специфическими утончениями миелиновой оболочки, называемыми «судорогами Ранвье», но происходит это невероятно быстро.
А как насчет других клеток и тканей мозга?
Мозг состоит не только из нейронов. Фактически, ученые признают, что клетки, не являющиеся нейронами, известные как глия, могут играть более важную роль в здоровье и функционировании мозга, чем считалось ранее.
В сером веществе мозга имеется множество глиальных клеток. Среди них микроглия — собственная иммунная система мозга, а также звездчатые астроциты, которые поддерживают хорошую рабочую среду в мозге.
Помимо глии, в сером веществе находятся кровеносные сосуды мозга, а также некоторые другие типы клеток. Белое вещество также содержит некоторое количество глии, в основном олигодендроциты, которые отвечают за образование важной миелиновой оболочки.
Если мы выйдем за пределы белого вещества, то в глубине мозга обнаружим желудочки. Это четыре заполненных жидкостью пространства, в которых ГМТ вырабатывается другим типом глиальных клеток — эпендимальными клетками.
Что происходит, когда все идет не так?
Для нормальной работы мозга необходимо, чтобы серое и белое вещество выполняли свои уникальные функции, но что может произойти, если все пойдет не так?
Нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, поражают в первую очередь серое вещество, вызывая постепенную потерю нейронов в определенных областях мозга.
С другой стороны, рассеянный склероз — это демиелинизирующее заболевание, при котором разрушается защитная миелиновая оболочка вокруг аксонов в белом веществе. В зависимости от формы заболевания цикл деградации/восстановления может повторяться многократно в течение жизни человека, либо миелин может быть утрачен окончательно, что приводит к гибели нейронов.
Под термином «болезнь белого вещества» понимается совокупность состояний, при которых снижается приток крови к белому веществу, что приводит к повреждению ткани. Это может быть нормальным следствием старения, но также является признаком заболевания, поражающего кровеносные сосуды, и повышает риск развития таких осложнений, как инсульт.
Вот и все: краткий экскурс в эти две разные, но одинаково важные ткани мозга. В следующий раз, когда вы будете решать сложную задачу, вы будете знать — серые клетки не смогли бы далеко продвинуться без объединяющего их белого вещества.
Читайте также:
