Sustancia gris y sustancia blanca

Sustancia gris y sustancia blanca

Función de la materia gris

La materia gris es uno de los principales componentes del sistema nervioso central y está formada por cuerpos celulares neuronales, neuropilas (dendritas y axones no mielinizados), células gliales (astrocitos y oligodendrocitos), sinapsis y capilares. La materia gris se distingue de la materia blanca porque contiene numerosos cuerpos celulares y relativamente pocos axones mielinizados, mientras que la materia blanca contiene relativamente pocos cuerpos celulares y está compuesta principalmente por axones mielinizados de largo alcance[1] La diferencia de color se debe principalmente a la blancura de la mielina. En el tejido vivo, la materia gris tiene en realidad un color gris muy claro con matices amarillentos o rosados, que proceden de los vasos sanguíneos capilares y de los cuerpos celulares neuronales[2].

La materia gris se distribuye en la superficie de los hemisferios cerebrales (corteza cerebral) y del cerebelo (corteza cerebelosa), así como en las profundidades del cerebro (tálamo; hipotálamo; subtálamo, ganglios basales – putamen, globo pálido, núcleo accumbens; núcleos septales), cerebelo (núcleos cerebelosos profundos – núcleo dentado, núcleo globoso, núcleo emboliforme, núcleo fastigial), tronco cerebral (sustancia negra, núcleo rojo, núcleos olivares, núcleos de los nervios craneales).

Materia gris con vaina de mielina

Aquí examinamos si la relación de escala entre la materia blanca y la gris es realmente universal en todos los mamíferos, comparando cómo las propiedades de la materia blanca, como el volumen, la fracción de neuronas corticales conectadas y el calibre axonal medio, escalan en función del número de neuronas en la materia gris de las especies de primates y roedores. También probamos nuestra hipótesis de que el plegamiento cortical es impulsado por un mecanismo compartido y conservado a través de las especies de mamíferos, no como una simple función del número de neuronas corticales, sino del número de neuronas corticales con axones a través de la materia blanca y del calibre promedio y la tensión longitudinal a lo largo de estos axones (Mota y Herculano-Houzel, 2012).

Analizamos cinco de las seis especies examinadas originalmente (Herculano-Houzel et al., 2006): ratón (dos hemisferios, Ca50 y Ca54), rata (dos hemisferios, RaL01), cobaya (dos hemisferios, Co02 y Co03), agutí (un hemisferio, CuF) y carpintero (un hemisferio, Hy02). Sólo la rata no estaba en el conjunto de datos original; para las otras cuatro especies, analizamos el hemisferio restante de los individuos examinados originalmente.

Trastorno bipolar de la materia gris

La materia gris es uno de los principales componentes del sistema nervioso central y está formada por cuerpos celulares neuronales, neuropilas (dendritas y axones no mielinizados), células gliales (astrocitos y oligodendrocitos), sinapsis y capilares. La materia gris se distingue de la materia blanca porque contiene numerosos cuerpos celulares y relativamente pocos axones mielinizados, mientras que la materia blanca contiene relativamente pocos cuerpos celulares y está compuesta principalmente por axones mielinizados de largo alcance[1] La diferencia de color se debe principalmente a la blancura de la mielina. En el tejido vivo, la materia gris tiene en realidad un color gris muy claro con matices amarillentos o rosados, que proceden de los vasos sanguíneos capilares y de los cuerpos celulares neuronales[2].

La materia gris se distribuye en la superficie de los hemisferios cerebrales (corteza cerebral) y del cerebelo (corteza cerebelosa), así como en las profundidades del cerebro (tálamo; hipotálamo; subtálamo, ganglios basales – putamen, globo pálido, núcleo accumbens; núcleos septales), cerebelo (núcleos cerebelosos profundos – núcleo dentado, núcleo globoso, núcleo emboliforme, núcleo fastigial), tronco cerebral (sustancia negra, núcleo rojo, núcleos olivares, núcleos de los nervios craneales).

Neuronas de materia gris

ResumenUna característica omnipresente de la anatomía de los vertebrados es la segregación del cerebro en materia blanca y gris. Suponiendo que la evolución haya maximizado la funcionalidad del cerebro, ¿cuál es la razón de dicha segregación? Para responder a esta pregunta, postulamos que la funcionalidad del cerebro requiere una alta interconectividad y cortos retrasos en la conducción. Basándonos en esta suposición, buscamos la arquitectura cerebral óptima comparando diferentes diseños candidatos. Descubrimos que el diseño óptimo depende del número de neuronas, la conectividad interneuronal y el diámetro de los axones. En particular, el requisito de conectar neuronas con muchos axones rápidos impulsa la segregación del cerebro en materia blanca y gris. Estos resultados proporcionan una posible explicación de la estructura de varias regiones del cerebro de los vertebrados, como el neocórtex y el neoestriado de los mamíferos, el telencéfalo de las aves y la médula espinal.

Los cerebros de los vertebrados suelen contener dos tipos de tejido: materia gris y materia blanca. La materia gris contiene redes locales de neuronas que están conectadas por dendritas y axones locales mayoritariamente no mielinizados. La materia blanca contiene axones de largo alcance que implementan la comunicación global a través de axones a menudo mielinizados. ¿Cuál es la ventaja evolutiva de segregar el cerebro en materia blanca y gris en lugar de mezclarlas? En este estudio, los autores postulan que la funcionalidad del cerebro se beneficia de la alta conectividad sináptica y de los cortos retrasos en la conducción, es decir, el tiempo que necesita una señal del soma de una neurona para llegar a otra. Utilizando este postulado, demuestran cuantitativamente que la existencia de muchos axones rápidos y de largo alcance impulsa la segregación del cerebro en materia gris y blanca. La teoría no sólo ofrece una posible explicación de la estructura de varias regiones del cerebro, como la corteza cerebral, el neoestriado y la médula espinal, sino que también hace varias predicciones comprobables, como la estimación de la escala del grosor cortical.