Ang neural network ng utak, na kinabibilangan ng parehong kulay abo at puting bagay. Pasieka/Science Photo Library sa pamamagitan ng Getty Images
Sino ang hindi nag-isip kung paano nabuo ang isang alaala, nabuo ang isang pangungusap, pinahahalagahan ang paglubog ng araw, isang malikhaing gawa na ginawa o isang karumal-dumal na krimen na nagawa?
Ang utak ng tao ay isang tatlong-pound na organ na nananatiling malaking palaisipan. Ngunit karamihan sa mga tao ay narinig ang tungkol sa utak abo na bagay, na kailangan para sa mga function ng cognitive tulad ng pag-aaral, pag-alala at pangangatwiran.
Higit na partikular, ang kulay abong bagay ay tumutukoy sa mga rehiyon sa buong utak kung saan ang mga nerve cell - kilala bilang mga neuron - ay puro. Ang rehiyon na itinuturing na pinakamahalaga para sa katalusan ay ang cerebral cortex, isang manipis na layer ng gray matter sa ibabaw ng utak.
Ngunit ang iba pang kalahati ng utak - ang puting bagay - ay madalas na hindi pinapansin. Ang puting bagay ay nasa ibaba ng cortex at mas malalim din sa utak. Saanman ito matatagpuan, ang white matter ay nag-uugnay sa mga neuron sa loob ng gray matter sa isa't isa.
Ako ay isang propesor ng neurolohiya at psychiatry at ang direktor ng seksyon ng behavioral neurology sa University of Colorado Medical School. Ang aking trabaho ay nagsasangkot ng pagsusuri, paggamot at pagsisiyasat ng mga matatandang may edad na may demensya at mga nakababatang taong may traumatikong pinsala sa utak.
Ang pag-alam kung paano nakakaapekto ang mga karamdamang ito sa utak ay nag-udyok sa maraming taon ng aking pag-aaral. Naniniwala ako na ang pag-unawa sa puting bagay ay marahil isang susi sa pag-unawa sa mga karamdamang ito. Ngunit sa ngayon, ang mga mananaliksik sa pangkalahatan ay hindi nagbigay ng puting bagay ng pansin na nararapat dito.
Ang humigit-kumulang 100 bilyong neuron sa utak ng tao ay konektado sa isa't isa ng mga axon, na marami sa mga ito ay napapalibutan ng myelin sheath. Ang mga axon na ito, kasama ang kanilang myelin, ay bumubuo sa puting bagay, na tumutulong na mapadali ang komunikasyon sa pagitan ng mga neuron sa buong utak.
Pag-uunawa sa puting bagay
Ang kakulangan ng pagkilala na ito ay higit na nagmumula sa kahirapan sa pag-aaral ng puting bagay. Dahil ito ay matatagpuan sa ibaba ng ibabaw ng utak, kahit na ang pinaka-high-tech na imaging ay hindi madaling malutas ang mga detalye nito. Ngunit ang mga kamakailang natuklasan, na ginawang posible sa pamamagitan ng mga pagsulong sa brain imaging at mga pagsusuri sa autopsy, ay nagsisimulang ipakita sa mga mananaliksik kung gaano ka kritikal ang puting bagay.
Ang puting bagay ay binubuo ng marami bilyun-bilyong axon, na parang mga mahahabang kable na nagdadala ng mga signal ng kuryente. Isipin ang mga ito bilang mga pahabang buntot na kumikilos bilang mga extension ng mga neuron. Ang mga axon ay nagkokonekta ng mga neuron sa isa't isa sa mga junction na tinatawag na synapses. Doon nagaganap ang komunikasyon sa pagitan ng mga neuron.
Ang mga axon ay nagsasama-sama sa mga bundle, o mga tract, na kurso sa buong utak. Inilagay sa dulo hanggang dulo, ang kanilang pinagsamang haba sa iisang utak ng tao ay humigit-kumulang 85,000 milya. Maraming mga axon insulated sa myelin, isang layer ng karamihan sa taba na nagpapabilis ng electrical signaling, o komunikasyon, sa pagitan ng mga neuron nang hanggang 100 beses.
Ang tumaas na bilis na ito ay mahalaga para sa lahat ng function ng utak at bahagyang dahilan kung bakit ang mga Homo sapiens ay may mga natatanging kakayahan sa pag-iisip. Habang walang duda ating malalaking utak ay dahil sa pagdaragdag ng mga neuron ng ebolusyon sa loob ng maraming taon, nagkaroon ng mas malaki pa pagtaas ng puting bagay sa paglipas ng panahon ng ebolusyon.
Ang hindi kilalang katotohanang ito ay may malalim na implikasyon. Ang tumaas na dami ng white matter - higit sa lahat mula sa myelin sheaths na pumapalibot sa mga axon - pinahuhusay ang kahusayan ng mga neuron sa gray matter upang i-optimize ang paggana ng utak.
Isipin ang isang bansa ng mga lungsod na lahat ay gumagana nang nakapag-iisa, ngunit hindi naka-link sa ibang mga lungsod sa pamamagitan ng mga kalsada, wire, internet o anumang iba pang koneksyon. Ang senaryo na ito ay magiging kahalintulad sa utak na walang puting bagay. Ang mga mas matataas na function tulad ng wika at memorya ay isinaayos sa mga network kung saan ang mga rehiyon ng gray matter ay konektado ng mga white matter tract. Kung mas malawak at mahusay ang mga koneksyong iyon, mas gumagana ang utak.
White matter at Alzheimer's
Dahil sa mahalagang papel nito sa mga koneksyon sa pagitan ng mga selula ng utak, nasirang puting bagay maaaring makaistorbo sa anumang aspeto ng cognitive o emotional function. Ang patolohiya ng white matter ay naroroon sa maraming mga karamdaman sa utak at maaaring sapat na malubha magdulot ng dementia. Ang pinsala sa myelin ay karaniwan sa mga karamdamang ito, at kapag ang sakit o pinsala ay mas malala, maaari ding masira ang mga axon.
Mahigit 30 taon na ang nakalilipas, inilarawan namin ng aking mga kasamahan ang sindrom na ito bilang white matter demensya. Sa kundisyong ito, ang dysfunctional na white matter ay hindi na gumaganap nang sapat bilang isang connector, ibig sabihin, ang gray matter ay hindi maaaring kumilos nang magkasama sa isang tuluy-tuloy at magkasabay na paraan. Ang utak, sa esensya, ay na-disconnect mula sa sarili nito.
Ang parehong mahalaga ay ang posibilidad na ang white matter dysfunction ay gumaganap ng isang papel sa maraming mga sakit na kasalukuyang naisip na nagmula sa gray matter. Ang ilan sa mga sakit na ito ay matigas ang ulo na sumasalungat sa pag-unawa. Halimbawa, pinaghihinalaan ko na ang pinsala sa white matter ay maaaring kritikal sa mga unang yugto ng Alzheimer's disease at traumatikong pinsala sa utak.
Ang Alzheimer's ay ang pinakakaraniwang uri ng demensya sa mga matatandang indibidwal. Maaari itong makapinsala sa pag-andar ng pag-iisip at maagaw ng mga tao ang kanilang pagkakakilanlan. Walang lunas o epektibong paggamot ang umiiral. Magmula noon Ang mga obserbasyon ni Alois Alzheimer noong 1907 ng mga gray matter na protina - tinatawag na amyloid at tau - naniniwala ang mga neuroscientist sa pagbuo ng mga protina na ito ay ang sentral na problema sa likod ng Alzheimer's. Ngunit maraming mga gamot na nag-aalis ng mga protina na ito Huwag kang tumigil pagbaba ng cognitive ng mga pasyente.
Ang mga kamakailang natuklasan ay lalong nagmumungkahi na pinsala sa puting bagay - bago ang akumulasyon ng mga protina na iyon - maaaring ang tunay na salarin. Habang tumatanda ang mga utak, madalas silang nakakaranas ng unti-unting pagkawala ng daloy ng dugo mula sa pagpapaliit ng mga daluyan na naghahatid ng dugo mula sa puso. Ang mas mababang daloy ng dugo ay lubhang nakakaapekto sa puting bagay.
Kapansin-pansin, mayroong kahit na katibayan na ang mga minanang anyo ng Alzheimer ay nagtatampok din maagang mga abnormal na puting bagay. Nangangahulugan iyon na ang mga therapies na naglalayong mapanatili ang daloy ng dugo sa puting bagay ay maaaring patunayang mas epektibo kaysa sa pagtatangkang alisin ang mga protina. Ang isang simpleng paggamot na malamang na makakatulong ay pagkontrol sa mataas na presyon ng dugo, dahil maaari nitong bawasan ang kalubhaan ng mga abnormalidad ng white matter.
Mula sa Loma Linda University Health: Mga bagong tuklas na tutulong sa milyun-milyong may traumatic na pinsala sa utak.
White matter at traumatikong pinsala sa utak
Ang mga pasyente na may traumatikong pinsala sa utak, lalo na ang mga may katamtaman o malubhang pinsala, ay maaaring magkaroon ng panghabambuhay na kapansanan. Isa sa mga pinaka-nakakatakot na kinalabasan ng TBI ay talamak na traumatikong encephalopathy, isang sakit sa utak na pinaniniwalaang nagdudulot ng progresibo at hindi maibabalik na demensya. Sa mga pasyente ng TBI, ang akumulasyon ng tau protein sa gray matter ay maliwanag.
Matagal nang kinikilala ng mga mananaliksik na ang pinsala sa puting bagay ay karaniwan sa mga taong nagkaroon ng TBI. Mga obserbasyon mula sa utak sa mga may paulit-ulit na traumatic na pinsala sa utak - ang mga manlalaro ng football at mga beterano ng militar ay madalas na pinag-aralan - ay nagpakita na ang pinsala sa white matter ay kitang-kita, at maaaring mauna ang paglitaw ng mga gusot na protina sa gray matter.
Sa mga siyentipiko, mayroong lumalagong kaguluhan sa bagong interes sa puting bagay. Nagsisimula na ngayong kilalanin ng mga mananaliksik na ang tradisyonal na pagtutok sa pag-aaral ng grey matter ay hindi nagdulot ng mga resultang inaasahan nila. Ang pag-aaral nang higit pa tungkol sa kalahati ng utak na kilala bilang white matter ay maaaring makatulong sa atin sa mga darating na taon upang mahanap ang mga sagot na kailangan upang maibsan ang pagdurusa ng milyun-milyon.
Tungkol sa Ang May-akda
Christopher Filley, Propesor ng Neurology at Psychiatry, Unibersidad ng Colorado Anschutz Medical Campus
Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.
Mga Kaugnay na Libro:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
ni Bessel van der Kolk
Tinutuklas ng aklat na ito ang mga koneksyon sa pagitan ng trauma at pisikal at mental na kalusugan, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapagaling at pagbawi.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Paghinga: Ang Bagong Agham ng Nawalang Sining
ni James Nestor
Sinasaliksik ng aklat na ito ang agham at kasanayan sa paghinga, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pisikal at mental na kalusugan.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Plant Paradox: Ang Mga Nakatagong Panganib sa "Malulusog" na Pagkaing Nagdudulot ng Sakit at Pagtaas ng Timbang
ni Steven R. Gundry
Tinutuklas ng aklat na ito ang mga link sa pagitan ng diyeta, kalusugan, at sakit, na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pangkalahatang kalusugan at kagalingan.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-Aging
ni Joel Greene
Ang aklat na ito ay nag-aalok ng bagong pananaw sa kalusugan at kaligtasan sa sakit, na kumukuha sa mga prinsipyo ng epigenetics at nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pag-optimize ng kalusugan at pagtanda.
I-click para sa karagdagang impormasyon o para mag-order
Ang Kumpletong Gabay sa Pag-aayuno: Pagalingin ang Iyong Katawan sa Pamamagitan ng Pasulput-sulpot, Kahaliling Araw, at Pinahabang Pag-aayuno
ni Dr. Jason Fung at Jimmy Moore
Tinutuklas ng aklat na ito ang agham at kasanayan ng pag-aayuno na nag-aalok ng mga insight at diskarte para sa pagpapabuti ng pangkalahatang kalusugan at kagalingan.
