Grijze en Witte Stof: Structuur en Functies

Het menselijk brein is een zeer complexe structuur. Bovendien zijn er delen van de hersenen waar we nog steeds niet veel over weten. Belangrijker nog is dat de geneeskunde en de wetenschap nog steeds niet weten hoe tal van ziekten van het zenuwstelsel kunnen worden genezen en hoe de schade kan worden hersteld.

Desondanks zijn wetenschappers erin geslaagd veel te ontdekken over dit mysterieuze orgaan dat het knooppunt is van onze persoonlijkheid en ons leven.

Het onderverdelen van de anatomische structuur
in kwabben, de linker- en rechterhersenhelft, en hersendelen helpt ons
de structuur en, nog belangrijker, de functies en mechanismen beter te begrijpen.

Een zeer gebruikelijke en zinvolle indeling van de hersenstructuren verwijst naar de grijze en witte stof verschillen. In dit artikel zullen wij de aard van deze twee typen structuren, hun verschillen, betekenis en functies bespreken.

Ten slotte zullen we ingaan op verschillende aandoeningen, ziekten en beschadigingen van de witte en grijze stof, en op de gevolgen daarvan.

Grijze vs. Witte stof

Grijze stof is bijzonder omdat het de neuronlichaampjes bevat. De wetenschappelijke naam voor de neuronlichamen is soma (1).

Witte stof is specifiek voor het bevatten van gemyeliniseerde axonen (1). Deze structuren zijn lange relais. Zij strekken zich uit van de neuronlichamen. Omdat hun kleur witachtig is, worden deze structuren de witte stof genoemd.

De kleur komt van een hoog vetgehalte in myeline. Deze structuur verbindt de hersencellen en is verdeeld in kanalen of bundels.

Ondanks dat beide soorten materie overal in ons CZS voorkomen, d.w.z. dat ze zowel in de hersenen als in het ruggenmerg voorkomen, moeten we één detail benadrukken. Op systeem- of classificatieniveau is de verdeling over de witte en grijze stof juist.

Echter, er zijn gemengde celtypen. Dergelijke typen bestaan zowel in de witte als in de grijze stof. Daarom zijn de zaken niet erg zwart-wit (of grijs-wit), noch eenvoudig.

Inhoud van grijze en witte stof

Behoudens deze fundamentele verschillen, is het belangrijk de inhoud van deze beide soorten stof te benadrukken. De grijze stof bevat namelijk gliacellen, axonale banen, neuropil (glia, dendrieten en ongemyeliniseerde axonen), alsmede capillaire bloedvaten (1).

De witte stof bevat de gliacellen die verantwoordelijk zijn voor de aanmaak van myeline (de oligodendrocyten) en de astrocyten (1).

Waar bevindt de grijze stof zich?

Het is gemakkelijk te ontdekken waar de concentratie grijze stof het hoogst is. Simpel gezegd, we kijken naar de neuronale cellichamen. We weten dat die overheersen in het cerebellum, de hersenstam of truncus encephali, en de kleine hersenen.

De meerderheid van de neuronen bevindt zich in het cerebellum (1). Meer precies, het bevat er meer dan alle andere hersendelen samen. Grijze stof is ook aanwezig in het ruggenmerg.

Daarnaast zijn er gebieden in het
NS die een buitenste laag van de grijze stof hebben. Dat zijn in de eerste plaats het
hersenvlies en het cerebellum. Wat de hersenstam en zijn grijze stof betreft,
dit deel van de hersenen bevat groepen neuronen of kernen die zijn ingebed in
wittestofbanen.

Waar bevindt zich de witte stof?

De axonale traktaten die de witte stof vertegenwoordigen, bevinden zich meestal onder de gebieden met grijze stof. Dit betekent dat ze zich in de diepere delen van het cerebellum en de kleine hersenen bevinden.

In andere gevallen, bijvoorbeeld in de basale ganglia, is de grijze stof ingebed in de witte stof. Ook de met vloeistof gevulde hersenkamers zijn omgeven door witte stof.

Het is buitengewoon interessant eens te
kijken naar het ruggenmerg en de organisatie van de witte en grijze
materie in dit gebied. De grijze stof vormt namelijk een vlinderachtige structuur
en is bedekt met de witte stof.

De functie van grijze en witte stof

In de eerste plaats speelt de grijze stof een sleutelrol bij de controle van zintuiglijke en musculaire activiteit (1). Meer in het bijzonder zijn de hersengebieden waar de grijze stof overheerst, bij deze processen betrokken.

Zo bestaat de hersenschors, die de buitenste laag of oppervlaktestructuur van de hersenen vormt, uit kolommen met grijze stof waarin de witte stof onder de grijze stof is gepositioneerd. De hersenschors heeft verschillende belangrijke functies.

Daaronder vallen leren, geheugen, cognitieve processen, en aandacht. Verder heeft de functie van de grijze stof in het cerebellum te maken met motorische controle, evenwicht, precisie en coördinatie.

Wat de functie van de witte stof betreft, kunnen we zeggen dat de witte vettige myeline belangrijk is voor de
isolatie van de axonen. Hierdoor kan het signaal sneller worden getransporteerd en worden de normale zintuiglijke en motorische functies rechtstreeks
beïnvloed.

Grijze stof ziekten

Grijze stof beschadigingen en ziekten veroorzaken significante disfuncties van verschillende systemen, voornamelijk de moeilijkheden bij het interpreteren van de zintuiglijke informatie, evenals het motorische informatie ontvangst systeem.

Als gevolg hiervan lijden patiënten aan verlamming, spierzwakte en tintelingen.

Wat de oorsprong van deze ziekten betreft, zij worden geclassificeerd als neurodegeneratieve ziekten. Daartoe behoren frontotemporale dementie en de ziekte van Alzheimer. Helaas lijden wereldwijd miljoenen mensen aan deze neurodegeneratieve ziekten.

Ondanks dat bij deze ziekten ook veranderingen in de witte stof worden aangetroffen, wijzen wetenschappers erop dat tau-neurofibrillaire tangles en amyloïde plaques zich in de grijze stof bevinden.

Daarom worden deze ziekten het meest in verband gebracht met de veranderingen in de grijze stof die in verschillende hersenstructuren worden aangetroffen. Bovendien dicteert, zoals verwacht, het hersendeel dat het grootste deel van de neuronen verliest, de progressie van de ziekte. Dientengevolge zijn de symptomen van de ziekte van Parkinson in verband te brengen met de veranderingen in de substantia nigra, enz.

Ten slotte moeten we de nadruk leggen op een andere groep beschadigingen van de grijze stof. Dat zijn de ruggenmergletsels. Als de axonbundels in dit deel van het zenuwstelsel, namelijk het ruggenmerg, beschadigd zijn, komt de verbinding tussen de grijze stof in het ruggenmerg en de hersenen in gevaar of gaat volledig verloren.

Als gevolg hiervan kan de patiënt lijden aan gevoelsstoornissen, verlammingsverschijnselen en andere stoornissen die permanent kunnen zijn als er schade is aan het neuronale lichaam.

Ziekten aan de witte stof

Ondanks dat veel ziekten zowel de witte als de grijze stof aantasten, is het belangrijk om te weten welke ziekten ontstaan als gevolg van schade of trauma of initiële veranderingen in de witte of grijze stof.

Bij voorbeeld, neurale ziekten die resulteren in een verstoring van de doorvoer van zenuwsignalen vinden hun oorsprong in veranderingen in de witte stof. De reden is eenvoudig: de witte stof is verantwoordelijk voor de soepele en goede werking van het zenuwstelsel.

Het is interessant om ons te concentreren op MS of Multiple Sclerose. Dit is een ziekte waar we nog steeds geen geneesmiddel voor weten. Wetenschappers werken er echter aan en hopelijk zullen we de ziekte in de nabije toekomst met succes kunnen behandelen. Op dit moment weten we dat de beschermende axonlaag, gemaakt van de witte vettige myeline, wordt vernietigd bij MS-patiënten (2).

Als gevolg hiervan ondervinden zij ernstige sensorische of motorische storingen. Er zijn verschillende soorten MS, evenals verschillende stadia van de ziekte. Sommige patiënten verklaren dat hun toestand steeds heen en weer gaat.

De reden hiervoor is het feit dat relapsing-remitting MS een aandoening is waarbij de myelinelaag verloren gaat en hersteld kan worden, maar helaas ook weer verloren gaat, meerdere malen (2). Anderzijds leidt progressieve MS tot het afsterven van neuronen als gevolg van axonale schade, een onomkeerbare toestand (2).

Bovendien weten we tegenwoordig dat de wittestofziekte tot ongeveer een vijfde van de beroerten leidt. De reden hiervoor is het feit dat ziekten die de witte stof aantasten ook de bloedvaten in de witte stof aantasten. Net als bij de gewone beroerten verharden ze en verhinderen ze dat voedingsstoffen en zuurstof de hersengebieden bereiken.

Conclusie

De grijze stof, die zijn naam dankt aan de donkere, grijzige kleur, bevat de neurale cellichamen. Ook herbergt het de axon terminals, zenuw synapsen, en de dendrieten. De hersengebieden waar ze voorkomt zijn de kleine hersenen, het cerebellum en de truncus encephali of de hersenstam.

Het wordt ook aangetroffen in het ruggenmerg. Het vormt namelijk een vlindervormige structuur in het centrale deel ervan. Het achterste deel van deze structuur staat bekend als de dorsale grijze hoorn. Het is vooral belangrijk voor het doorgeven van de zintuiglijke informatie aan de hersenen via de opstijgende zenuwsignalen.

Het voorste deel van deze vlinderachtige vorm staat bekend als de ventrale grijze hoorn. Het is verantwoordelijk voor het verzenden van de dalende zenuwsignalen naar de autonome zenuwen om de motorische activiteiten te regelen.

Beschadiging van de grijze stof, meer bepaald de dorsale grijze hoorn, kan leiden tot moeilijkheden bij het interpreteren van de zintuiglijke informatie. Bovendien verhindert schade aan de ventrale grijze hoorn de normale werking van het motorische informatie-ontvangstsysteem. Deze aandoeningen resulteren in verlamming, spierzwakte en tintelingen.

De
witte stof is opgebouwd uit bundels axonen. Het belangrijkste kenmerk is de myeline
mantel. Myeline is een structuur die is opgebouwd uit een mengsel van lipiden en eiwitten. Het is verantwoordelijk voor de bescherming van de axonen en de geleiding van de zenuwsignalen naar het ruggenmerg.

Als de witte stof beschadigd
raakt, kan dit gevolgen hebben voor de zintuiglijke functies, het bewegen en
de juiste reacties op prikkels van buitenaf.