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Fonctions et structure de la substance blanche cérébrale (avec images)
Le substance blanche C'est une partie du système nerveux qui est configurée principalement par les axones des neurones. C'est-à-dire la partie des neurones responsable de la transmission des informations traitées par le noyau de la cellule à d'autres neurones.
La substance ou substance blanche fait partie de la moelle épinière et est composée d'un grand nombre de fibres nerveuses. Pour cette raison, ce type de substance est principalement observé dans les régions internes du cerveau.
La matière grise est généralement observée dans les régions adjacentes à la substance blanche. Le nom de substance blanche est dû au fait que cette partie du système nerveux contient une grande proportion de fibres myélinisées et fournit une couleur blanchâtre.
La principale fonction de la matière blanche est de réunir les segments médullaires les uns avec les autres et la moelle épinière avec l'encéphale.
Caractéristiques de la substance blanche
La substance blanche est un tissu blanchâtre qui fait partie du système nerveux central.
Il est situé principalement dans la moelle épinière et est formé par les extensions des neurones qui transportent des signaux électriques vers les régions synaptiques et les cellules gliales.
Ainsi, la substance blanche se caractérise principalement par une région du cerveau ne contenant pas de noyaux de neurones.
Le rôle de la matière blanche est d'assurer une bonne circulation de l'information dans le système nerveux et de relier les différentes régions du cerveau.
Pour cette raison, la substance blanche se caractérise par une teneur élevée en myéline. La myéline est une substance qui tapisse les axones de la plupart des neurones et donne une apparence blanche.
De même, la myéline a pour principale fonction d’accélérer la transmission de l’information. L'accélération de la transmission se fait puisque la myéline permet à l'information de ne pas passer de manière droite et continue à travers l'axone, mais peut passer par de petits sauts entre les gaines de myéline.
Ce type de communication cérébrale s'appelle la transmission de la selation, et puisque la matière blanche est la région du cerveau qui contient le plus de myéline, la transmission de l'information de cette structure se caractérise par sa rapidité.
Une des pathologies les plus associées au fonctionnement et à la structure de la substance blanche est la sclérose en plaques. Bien que cette région du cerveau soit liée à de nombreuses autres conditions et pathologies.
Fonction principale
La fonction principale de la matière blanche est d'effectuer une transmission correcte des informations sur le cerveau. En fait, des chercheurs de l’Université de Caroline du Sud ont récemment inventé le terme substance blanche «échafaudage».
Ce terme fait référence à l’importance de la transmission de l’information faite par la matière blanche. Selon les chercheurs, le réseau de connexions de matière blanche définit l'architecture de l'information qui prend en charge la fonction cérébrale.
Selon le scientifique Van Horn, bien que toutes les connexions dans le cerveau aient une grande importance, il existe des liens particuliers particulièrement pertinents.
En ce sens, la matière blanche semble avoir une importance majeure dans la communication du cerveau. Les dommages ou conditions dans cette région peuvent affecter le fonctionnement de multiples structures cérébrales et impliquer une variété de modifications physiques et neurologiques.
La substance blanche est très impliquée pour permettre à l'être humain de transférer les impulsions électrochimiques émises par le cerveau vers le reste du corps.
Ainsi, on peut déterminer que la matière blanche est responsable de la coordination de la communication entre les différents systèmes de l’organisme humain. Ce fait implique à la fois le fonctionnement des régions à l'intérieur et à l'extérieur du cerveau.
C'est pour cette raison que, dans la substance blanche, les axones des neurones prédominent, puisque c'est la partie capable de transmettre l'information à un autre neurone.
La substance blanche agit comme un pont de communication entre différentes régions du cerveau qui contiennent les cellules des neurones. Ces zones du cerveau sont essentiellement des autoroutes neuronales, des zones de communication et de transmission d'informations entre les régions du cerveau.
Autres fonctions
Historiquement, il était entendu que la principale et unique fonction de la matière blanche était de transmettre des informations d'une région du cerveau à une autre. De cette manière, la matière blanche était interprétée comme une structure passive qui se limitait au transfert des ordres neuronaux.
Cependant, les recherches les plus récentes ont montré que ce n'est pas tout à fait le cas. Bien que la fonction principale de la substance blanche reste la transmission d’informations, il a été démontré qu’elle pouvait participer à l’exécution d’autres activités.
La matière blanche est étroitement liée aux processus cognitifs et émotionnels et, de nos jours, il est admis que c'est un élément important dans la réalisation de telles actions.
La participation de la substance blanche au développement des processus émotionnels et cognitifs réside dans la rapidité de connexion qu’elle fournit au cerveau.
La transmission rapide de l'information effectuée par la substance blanche permet la construction de réseaux neuronaux, qui peuvent gouverner une grande variété de processus cognitifs.
Concrètement, les réseaux neuronaux générés par la substance blanche semblent être étroitement liés aux activités de mémorisation et d'apprentissage. De même, ils participent à la gestion des ressources cognitives et des fonctions exécutives.
De cette façon, on interprète aujourd'hui que la substance blanche est un élément très important du cerveau qui affecte grandement le développement et l'utilisation des capacités intellectuelles des personnes.
Structure
La substance blanche se situe principalement dans la moelle épinière et est composée d'un grand nombre de fibres nerveuses appelées neuroglias.
Si une section transversale est faite dans la matière blanche, on observe qu'elle est recouverte d'une couche de matière grise.
Bien qu'elle se caractérise par une teneur élevée en fibres myélinisées longitudinales, la substance blanche contient également une certaine quantité de fibres non myélinisées, à savoir des fibres sans myéline.
Structurellement, les fibres nerveuses qui composent la substance blanche se caractérisent par la jonction des segments de la moelle épinière et de la moelle épinière avec les régions du cerveau.
1- Types de fibres
Les fibres qui contiennent la substance blanche dans les racines postérieures et qui atteignent la corne postérieure sont caractérisées par différentes morphologies. Les formes de ces fibres dépendent principalement du stimulus qu'elles transmettent et peuvent être divisées en deux grands groupes.
Fibres extéroceptives
Les fibres extéroceptives sont de petit calibre et comportent de petites portions de myéline. Ce sont des fibres non myélinisées.
Ces fibres sont principalement responsables de la transmission des afférences extéroceptives au travers des régions de la moelle épinière et du cerveau.
Fibres proprioceptives
Les fibres proprioceptives sont plus grosses et plus épaisses que les fibres extéroceptives. Ils sont caractérisés par des fibres myélinisées.
Les fibres de la racine postérieure touchent directement les neurones de la corne antérieure ou par des interneurones dont le soma se trouve dans la corne postérieure.
Les axones des interneurones traversent la commissure blanche antérieure et la commissure grise pour se connecter aux neurones moteurs du côté opposé.
2- Niveaux d'organisation
La substance blanche se caractérise par trois niveaux fondamentaux d'organisation dans la moelle épinière.
À la base de la moelle, se trouve la région segmentaire de la matière blanche. Cette région est responsable de l'exécution des activités réflexes segmentaires représentées dans l'arc réflexe.
Par la suite, on trouve la région intersegmentaire responsable de la liaison des mécanismes segmentaires de la matière blanche.
Enfin, dans la zone supra-segmentaire de la moelle épinière, les activités de la colonne vertébrale sont coordonnées par les centres cérébraux supérieurs.
3- Lacets de la substance blanche
La substance blanche est composée de trois cordes différentes. La différenciation de chacun de ces cordons se fait par son emplacement dans la moelle épinière.
a) Corde précédente
La moelle antérieure est située entre la fente ventrale médiane et les sillons ventrolatéraux de la moelle épinière. Il se caractérise par la présence de tractus moteurs qui contrôlent les mouvements associés aux mouvements volontaires.
b) cordon latéral
La corde latérale se situe entre les sillons ventrolatéraux et les sillons dorsolatéraux. Il contient des fascicules liés aux mouvements volontaires, au tractus corticospinal latéral et aux fascicules liés à la sensibilité.
c) cordon arrière
Enfin, le troisième et dernier cordon de la substance blanche est situé entre le sillon dorsal médian et les sillons dorsolatéraux.
Le cordon postérieur se caractérise par une subdivision en deux fascicules dans la région cervicale et la région thoracique supérieure, grâce à la présence du sillon dorsal intermédiaire.
Les deux fascicules qui contiennent le cordon postérieur sont le fascicule gracile (dans la région médiane) et le faisceau en forme de cône (dans la région latérale). Les deux fascicules contiennent des fibres ascendantes appartenant au tractus épicritique, une proprioception consciente et une sensibilité vibratoire.
Tractus cérébral
La substance blanche est organisée sous la forme d'ensembles de fibres nerveuses. Cette organisation est observée à la fois à l'intérieur et à l'extérieur du système nerveux central.
Les parties du cerveau sont donc un ensemble de fibres nerveuses de projection qui envoient les informations traitées par la matière grise aux différentes régions de l'organisme situées à l'extérieur de l'encéphale.
Un autre type de fibres de matière blanche sont les fibres d'association, qui relient différentes régions du cerveau d'un même hémisphère.
Enfin, le troisième et dernier type correspond aux commissures interhémisphériques, qui contiennent des structures de différents hémisphères cérébraux.
En plus de la moelle épinière, le cerveau se caractérise par un grand nombre de structures principalement constituées de matière blanche. Le plus important est le corps calleux, une commissure interhémisphérique qui relie les deux hémisphères du cerveau.
Altérations dans la matière blanche
Les altérations de la structure et du fonctionnement de la substance blanche sont liées à une grande variété de pathologies.
Les facteurs les plus liés aux lésions de la substance blanche sont l'âge et l'hypertension. C'est-à-dire que la fréquence et la gravité des lésions de la substance blanche augmentent avec l'âge et la population hypertendue.
Cependant, le spectre des possibilités pouvant apparaître chez les sujets présentant des lésions de la substance blanche est très varié. Des personnes présentant de graves lésions de la substance blanche sans facteur de risque vasculaire aux personnes présentant de multiples facteurs de risque tels que l'hypertension.
En ce sens, les lésions de la substance blanche peuvent présenter un large éventail de facteurs de risque, qui ne sont pas suffisamment étudiés et délimités de nos jours.
Malgré cela, il existe actuellement des données plus ou moins fiables sur la relation entre les lésions de la substance blanche et les différentes pathologies. Les plus importants sont:
1- Altérations de la substance blanche et détérioration cognitive
Sur la base des données existantes, il n’est pas possible d’établir une relation claire entre la présence de lésions de la substance blanche et les troubles cognitifs, car les études sont limitées.
Cependant, certaines études ont montré que les dommages à la substance blanche sont corrélés positivement avec l’altération du lobe frontal, affectant la vitesse de traitement de l’information, la fluidité verbale et les fonctions exécutives.
2- Altérations de la substance blanche et des hémorragies intracrâniennes
Des études multiples ont montré que les altérations de la substance blanche sont beaucoup plus fréquentes chez les sujets présentant une hémorragie intracérébrale
Ces résultats montrent que les hémorragies ne sont pas localisées uniquement dans les noyaux gris centraux, mais affectent également le niveau lobaire.
3- Altérations de la substance blanche en tant que producteurs d'AVC ischémique ou de mort vasculaire
Plusieurs essais cliniques ont montré que des altérations de la substance blanche prédisposent à un AVC ischémique.
Plus précisément, les sujets qui subissent un accident ischémique et des altérations de la substance blanche risquent deux fois plus de présenter un nouvel accident vasculaire cérébral.
Références
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