白質

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白質
Grey matter and white matter - very high mag.jpg
Micrograph showing white matter with its characteristic fine meshwork-like appearance (left of image - lighter shade of pink) and grey matter, with the characteristic neuronal cell bodies (right of image - dark shade of pink). HPS stain.
Human brain right dissected lateral view description.JPG
Human brain right dissected lateral view, showing grey matter (the darker outter parts), and white matter (the inner and prominently whiter parts).
拉丁文 substantia alba

白質英語White matter拉丁語substantia alba)是中樞神經系統中主要的三個組成元素之一,與灰質黑質並列。大腦剖面中的白質組織是由大量的髓磷脂脂質)組成,在裸視觀察下呈現白色。 白質由被髓鞘包覆著的神經軸突組成,控制著神經元共享的訊號,協調腦區之間的正常運作。人類到了約二十歲時,白質才會在不同腦區逐漸發育完全,而其生長的時機與成熟程度,會影響到學習、自我控制與精神疾病,例如精神分裂自閉症病態性說謊,青少年的「年少輕狂」的原因之一也是由於白質未發育完全[1]

組成與功能[編輯]

現在科學家利用一種新的造影技術觀察人類的腦部,其中白質幾乎填滿了半個大腦。白質由數百萬條「溝通管線」組成,管線裡包覆著一根長長的軸突(又稱突起),管線外包覆著稱為髓磷脂的白色脂質,而這些「白色纜線」的功能是負責溝通不同腦區的灰質(神經元)、在神經元間傳遞動作電位。髓磷脂幾乎包覆了整個神經纖維,功能是做為神經傳導的「絕緣體」,根據研究,當絕緣層厚度與其包覆的神經纖維粗細成一定比例--3:5時,可以達到最快的傳導速度[1]

如果以長途電話比喻灰質,白質就是將其彼此相連結的海底電纜線,而髓磷脂就是防止海底電纜線因接觸海水而漏電的絕緣材料。

影響[編輯]

髓鞘發育不全或萎縮可能是造成許多疾病的原因,也可能是神經元間溝通不良的結果。

疾病[編輯]

白質異常的相關疾病非常多,已知的疾病包括多發性硬化症[2]腦性麻痺[3]亞歷山大症[4],其他仍在研究的則有閱讀障礙[5]音癡精神分裂症[6]注意力不足過動症躁鬱症[7]語言障礙自閉症[8]等,其也與因老化、阿茲海默症、甚至罹患病態性說謊而認知衰退的患者有關[1]

以音癡(tone deafness)為例,是分析聲音的高層次皮質中輸出錯所致,加拿大麥吉爾大學(McGill University)心理學家海德(Kristi L. Hyde)發現,音癡的人右前腦特定神經纖維束的白質比一般人少。美國耶魯大學賈可布森(Leslie K. Jacobsen)進一步指出,在胚胎發育末期或青春期,這條神經纖維束正在形成髓鞘,此時若暴露於吸菸環境,則會干擾白質的形成,而腦掃描的新技術擴散張量照影(DTI)觀察到,這個結構與聽覺測式的表現有直接關聯。調節寡突細胞發育的受體,已知會受到尼古丁的影響;髓鞘形成關鍵時期暴露於環境因子,可造成終生的影響[1]

學習與發育[編輯]

2005年,名鋼琴家烏蘭(Fredrik Ullén)與同事利用DTI來研究職業鋼琴家的腦部,發現職業鋼琴家的某些白質區遠比非音樂家來得發達,而這些白質區所連結的大腦皮質部位,是那些協調手指運動的重要腦區,以及與創造音樂有關的其他認知腦區。烏蘭還發現,每日練琴時間越長的鋼琴家,這些白質束的DTI訊號就越強,軸突髓鞘越厚越緊密[1]

辛辛那提兒童醫院的神經科學家許密得霍斯特(Vincent J. Schmithorst)進行的另一項DTI研究似乎也與上述研究相呼應。他比較5~18歲孩童的白質之後,發現高度發展的白質構造與高IQ有直接關係[1]

烏蘭的研究還有另一項發現:越早學習樂器的人,整個腦子的白質構造越是高度發展。青春期之後才學習樂器的人,只會增加前腦白質的發育程度,因為只剩前腦還在形成髓鞘。這個發現意味著,在某種程度上,神經纖維的髓鞘絕緣,限定了學習新技巧的年齡,這是進行或起碼是輕易進行某種學習的機會之窗或關鍵期[1]

參見[編輯]

註釋與參考來源[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 R. Douglas Fields,〈大腦白質有價值〉,黃榮棋譯,《科學人》第74期2008年4月號,第44-54頁,2009-4-19查閱。
  2. ^ 中樞神經系統退化
  3. ^ 肌肉控制嚴重受損
  4. ^ 中樞神經系統受損
  5. ^ 拼字、閱讀或更一般性的語言障礙
  6. ^ 妄想、幻覺
  7. ^ 週期交替躁狂症狀與憂鬱症狀
  8. ^ 溝通障礙與情緒疏離

外部連結[編輯]