| materia blanca | |
|---|---|
| lat. sustancia alba | |
| Sustancia blanca del hemisferio derecho del cerebro humano (sección lateral) | |
| En la médula espinal, la sustancia gris se encuentra alrededor del canal central, rodeada de sustancia blanca (sección transversal) | |
| Sistema | Nervioso central |
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La materia blanca ( del latín substantia alba ) es un componente del sistema nervioso central de los vertebrados , que consiste principalmente en haces de axones cubiertos de mielina [1] . Se opone a la materia gris del cerebro, que consiste en el cuerpo celular- neuronas . La diferenciación de color de la sustancia blanca y gris del tejido nervioso se debe al color blanco de la mielina.
En la médula espinal, la materia blanca está fuera de la materia gris. Macroscópicamente, en la sustancia blanca de la médula espinal, se distinguen los cordones anteriores ( lat. funiculus anterior ), los cordones laterales ( lat. funiculus lateralis ) y los cordones posteriores ( lat. funiculus posterior ).
En el cerebro, la materia blanca, por el contrario, se encuentra en el interior y rodeada de materia gris (corteza). Sin embargo, en la materia blanca también hay áreas con materia gris: acumulaciones de cuerpos de células nerviosas. Se denominan núcleos basales [2] .
La materia blanca consiste en haces de fibras nerviosas que conectan entre sí diferentes áreas de materia gris (la ubicación de los cuerpos de las células nerviosas) del cerebro y transportan información en forma de impulsos nerviosos entre las neuronas. La sustancia blanca se llama blanca debido a la coloración característica causada por la presencia de mielina en los procesos de las células nerviosas. La mielina actúa como un aislante que permite que las señales eléctricas "salten" en lugar de "pasar" por el axón, lo que aumenta muchas veces la velocidad de transmisión de la señal nerviosa [3] .
El número total de fibras largas en un hemisferio cerebral es el 2% del número total de fibras córtico-corticales (a través de las áreas corticales) y es aproximadamente el mismo número que el que se comunica entre los dos hemisferios en la estructura de tejido blanco más grande del cerebro. cerebro, el cuerpo calloso [4] . Schutz y Breitenberg señalan: "como regla general, el número de fibras de cierta longitud es inversamente proporcional a su longitud" [4] .
La materia blanca en adultos no fértiles es 1.7-3.6% de la sangre [5] .
El otro componente principal del cerebro es la materia gris (en realidad de color marrón rosado debido a los capilares sanguíneos), que está formada por neuronas. La sustancia negra es el tercer componente de color que se encuentra en el cerebro, que aparece más oscuro debido a los niveles más altos de melanina en las neuronas dopaminérgicas que en las áreas cercanas. Tenga en cuenta que la materia blanca a veces puede aparecer más oscura que la materia gris en un portaobjetos de microscopio debido al tipo de tinción utilizada. La materia blanca del cerebro y la médula espinal no contiene dendritas, cuerpos de células nerviosas o axones más cortos, que se encuentran solo en la materia gris.
La materia blanca forma la mayor parte de las secciones profundas del cerebro y las secciones superficiales de la médula espinal. Los agregados de materia gris, como los ganglios basales (núcleo caudado, putamen, globo pálido, sustancia negra, núcleo subtalámico, núcleo accumbens) y los núcleos del tronco encefálico (núcleo rojo, núcleos de los nervios craneales) se encuentran en la sustancia blanca del cerebro.
El cerebelo tiene una estructura similar al cerebro, con una corteza cerebelosa superficial, sustancia blanca cerebelosa profunda (llamada "árbol vital") y acumulaciones de sustancia gris rodeadas por sustancia blanca cerebelosa profunda (el núcleo dentado, el núcleo esferoide, el émbolos del núcleo y el núcleo fastigial). Los ventrículos cerebrales llenos de líquido (ventrículos laterales, tercer ventrículo, acueducto cerebral, cuarto ventrículo) también se encuentran en lo profundo de la sustancia blanca del cerebro.
Los machos tienen más materia blanca que las hembras, tanto en volumen como en longitud de axones mielinizados. A la edad de 20 años, la longitud total de las fibras mielinizadas en los hombres es de 176 000 km y en las mujeres, de 149 000 km [6] . Con la edad, la longitud total disminuye aproximadamente un 10% cada década, de modo que un hombre de 80 años tiene una longitud de 97 200 km y una mujer de 82 000 km [7] . Gran parte de esta reducción se debe a la pérdida de fibras más finas. Sin embargo, solo 36 personas participaron en este estudio [7] .
Las comunicaciones pasan a través de la sustancia blanca entre diferentes áreas de la sustancia gris en el sistema nervioso central. La sustancia blanca es blanca debido a la sustancia grasa (mielina) que rodea las fibras nerviosas. Esta mielina se encuentra en casi todas las fibras nerviosas largas y actúa como aislante eléctrico. Esto es importante porque permite una transmisión rápida de los impulsos nerviosos [8] .
A diferencia de la materia gris, que alcanza su punto máximo a los veinte años, la materia blanca continúa desarrollándose y alcanza su punto máximo en la mediana edad [9] .
Gracias a la sustancia blanca se lleva a cabo la función conductora del cerebro. Las fibras nerviosas conductoras se pueden dividir en tres tipos: comisurales, de proyección y asociativas [10] .
Las fibras nerviosas comisurales comunican partes simétricas de ambos hemisferios. Estos incluyen dos comisuras cerebrales: la comisura anterior ( lat. commissura anterior ) y la comisura del fórnix ( lat. commissura fornicis ), así como la comisura cerebral más grande, el cuerpo calloso ( lat. corpus callosum ).
Las fibras nerviosas asociativas conectan áreas de la corteza del mismo hemisferio. Se distinguen fibras cortas que conectan secciones de la corteza en un lóbulo (es decir, giro adyacente) y largas que conectan secciones de la corteza más distantes entre sí ubicadas en diferentes lóbulos del mismo hemisferio.
Las fibras nerviosas de proyección se comunican con las estructuras suprayacentes (ascendentes) y subyacentes (descendentes) [11] .
La esclerosis múltiple (EM) es la enfermedad inflamatoria desmielinizante más frecuente del sistema nervioso central que afecta a la sustancia blanca. En la esclerosis múltiple, la vaina de mielina alrededor de los axones se destruye como resultado de la inflamación [12] . Los trastornos por consumo de alcohol se asocian con una disminución del volumen de la materia blanca [13] .
Las placas de amiloide en la sustancia blanca pueden estar asociadas con la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas [14] . Otros cambios que ocurren comúnmente con la edad incluyen el desarrollo de leucoaraiosis, que es una rarefacción de la sustancia blanca que puede estar asociada con varias afecciones, incluida la pérdida de la palidez de la mielina, la pérdida de axones y la disminución de la función restrictiva de la barrera hematoencefálica [15]. ] .
Las lesiones de la sustancia blanca en la resonancia magnética se asocian con varios resultados adversos, como el deterioro cognitivo y la depresión [16] . La hiperintensidad de la sustancia blanca está presente con más frecuencia en la demencia vascular, especialmente entre los subtipos de demencia vascular de vasos pequeños/subcorticales [17] .
Volúmenes más pequeños (en términos de promedios grupales) de materia blanca pueden estar asociados con mayores déficits en la atención, la memoria declarativa, la función ejecutiva, la inteligencia y el rendimiento académico [18] [19] . Sin embargo, el cambio de volumen ocurre continuamente a lo largo de la vida debido a la neuroplasticidad y es un factor contribuyente más que determinante en ciertos déficits funcionales debido a los efectos compensatorios en otras áreas del cerebro [19] . La integridad de la materia blanca disminuye con el envejecimiento [20] Sin embargo, el ejercicio aeróbico regular parece retrasar los efectos del envejecimiento o, a su vez, mejorar la integridad de la materia blanca a largo plazo [20] . Los cambios en el volumen de la materia blanca debido a inflamación o trauma pueden ser un factor en la gravedad de la apnea obstructiva del sueño [21] [22] .
El estudio de la materia blanca ha avanzado con una técnica de neuroimagen llamada imagen de tensor de difusión, que utiliza imágenes de resonancia magnética (IRM) del cerebro. A partir de 2007, se han publicado más de 700 publicaciones sobre este tema [23] .
Un artículo de 2009 de Jan Scholz y colegas [24] utilizó imágenes de tensor de difusión (DTI) para demostrar cambios en el volumen de la materia blanca como resultado del aprendizaje de una nueva tarea motora (p. ej., malabares). El estudio es importante como el primer artículo que correlaciona el aprendizaje motor con los cambios en la materia blanca. Anteriormente, muchos investigadores creían que este tipo de aprendizaje estaba mediado exclusivamente por las dendritas, que no se encuentran en la materia blanca. Los autores sugieren que la actividad eléctrica en los axones puede regular la mielinización en los axones. O bien, los cambios importantes en el diámetro o la densidad de empaquetamiento del axón pueden causar un cambio [25] . Un estudio DTI más reciente realizado por Sampaio-Baptista y colegas informó cambios en la materia blanca en el aprendizaje motor junto con un aumento en la mielinización [26] .