Waarom is de witte stof in ons zenuwstelsel zo belangrijk?

De witte stof in ons zenuwstelsel heeft de taak om informatie door ons hele centrale zenuwstelsel te verzenden. De naam komt van de kleur van de witte myelineschede eromheen. Myeline helpt informatie snel van het ene neuron naar het andere te gaan en bedekt de axonen van neuronen.

In de hersenen bevindt de witte stof zich onder de grijze massa, de hersenschors, terwijl deze in het ruggenmerg de grijze massa juist bedekt. Axonen sturen sensorische en motorische informatie naar de juiste plaats, waardoor er witte stof ontstaat. Hoewel in het verleden werd gedacht dat de witte stof alleen maar informatie uitzendt, lijkt het erop dat het ook voor andere processen zorgt.

Locatie van de witte stof in het centraal zenuwstelsel

In het bijzonder bestaat witte stof in de hersenhelften uit drie verschillende soorten vezels:

• Interhemispherische Commissurale Wegen zijn de vezels die de hersenhelften met elkaar verbinden. Deze zijn gedeeltelijk opgebouwd uit de voorste commissuur, die de reukbollen verbindt met de temporale kwab. Ook het corpus callosum dat de rechter- en linkerhersenhelft verbindt. Dus, als het corpus callosum zich splitst, zal de meeste communicatie die tussen de twee hersenhelften bestaat, onderbroken worden.
• Projectie vezels: dit zijn de axonen die reiken tot in de hersenschors en zich in een groot gebied bevinden dat zich uitstrekt tot in de hersenhelften.
• Verbindingsvezels: dit zijn de axonen die verschillende delen van de hersenschors in dezelfde hersenhelft met elkaar verbinden.

Het ruggenmerg is het grootste deel van het centrale zenuwstelsel, het is voortdurend in wisselwerking met het perifere zenuwstelsel en is erg belangrijk voor sensorische en motorische functies. De wervelkolom beschermt de ruggenmerg en heeft de taak om elke impact te dempen om ruggenmergletsel te voorkomen. Witte stof bevindt zich aan de buitenkant en bedekt de grijze massa. In het ruggenmerg bevindt de witte stof zich in drie kolommen: de dorsale wervelkolom, de laterale wervelkolom en de ventrale wervelkolom.

• De somatische afferente vezels van de spinale zenuwen die door de wervelkolom omhoog gaan zonder synapsen tegen te komen vormen de achterste of dorsale kolom. Deze wervelkolom bestaat uit twee bundels, de cuneate en de graciele. De eerste bundel, cuneate, wordt gevormd door de kanalen die door de segmenten van het bovenste gedeelte van de wervelkolom (thoracaal en cervicaal) binnenkomen. De tweede, graciel, komt binnen door het onderste gedeelte van de wervelkolom (sacraal, lumbaal en onderste thoracaal).
• De ventrale en laterale witte kolom worden gevormd door opgaande paden die zowel somatische als viscerale informatie bevatten en door dalende paden die somatische informatie en sensorische modulatie verzenden.

Het verband met onze cognitieve functies

Traditioneel werd de witte stof geassocieerd met verwerkingssnelheid. In de afgelopen jaren hebben deskundigen echter gekeken naar hoe het zich verhoudt tot andere cognitieve functies. Dit komt omdat de degeneratie van de witte stof invloed lijkt te hebben op deze functies. Er zijn veel studies die hebben gekeken naar de rol die witte stof speelt in taal, geheugen of aandacht.

Bij kinderen met ADD is er bijvoorbeeld minder witte stof aanwezig. Het lijkt erop dat de witte stof van de rechter frontale kwab verbonden is aan het aandachtsvermogen van een persoon. Bij patiënten met Alzheimer en milde cognitieve stoornissen bestaan ​​er significante correlaties tussen de hoeveelheid witte stof die er in hun hersenen aanwezig is en hun geheugen. Het is echter mogelijk dat de degeneratie van witte stof optreedt omdat er ook sprake is van degeneratie van de grijze massa.

Als de vezels die de thalamus verenigen met de frontale cortex loskomen, kan dit interfereren met het verbale geheugen en het werkgeheugen verminderen. Aan de andere kant zijn het leervermogen en visueel geheugen gekoppeld aan pariëtale en temporele witte stof. De correlatie tussen het werkgeheugen en de temporale, pariëtale en frontale witte stof-gebieden komt in verschillende studies naar voren.

Diffuse axonale beschadiging

Diffuse axonale beschadiging is vaak het gevolg van een traumatisch letsel waarbij er sprake was van een versnelling-vertraging of rotatie. Het is een van de meest voorkomende oorzaken van ziekte bij patiënten met traumatisch hersenletsel, en het wordt meestal veroorzaakt door auto-ongelukken. Het bestaat uit verschillende focale laesies in de witte stof die zich ongeveer 1-15 mm uit elkaar bevinden.

Het resultaat is een onmiddellijk verlies van het bewustzijn. Meer dan 90% van de patiënten die eraan lijden, blijft daarna in een vegetatieve toestand. Het is niet dodelijk, omdat de hersenstam blijft functioneren en de leiding heeft over de vitale functies van het lichaam. Het is echter wel verantwoordelijk voor de meeste veranderingen in het aandachtsvermogen, het geheugen,de verwerkingssnelheid en veranderingen in matige en ernstige cranio-encephalische trauma’s.

Dit soort trauma’s zorgen ervoor dat de axonen en cerebrale haarvaten gerekt en gedraaid worden en zelfs dat er scheuren in ontstaan, wat kleine bloedingen veroorzaakt. Vanuit klinisch oogpunt veroorzaakt dit verwarring, verlies van bewustzijn of een coma, afhankelijk van de ernst van de situatie. Dit komt omdat dit soort trauma’s deze functies onderbreekt. De mate van disconnectie markeert de ernst en de duur van de coma en de aanwezigheid en duur van posttraumatische amnesie.

Neuro-psychologisch gezien, tast diffuse axonale beschadiging het vermogen om nieuwe dingen te leren aan en veroorzaakt het veranderingen in het aandachtsvermogen, de snelheid waarmee informatie wordt verwerkt en de uitvoerende functies. Frontale functies veranderen omdat ze alle cortico-corticale en cortico-subcorticale circuits vereisen, en dit zijn juist de circuits die worden aangetast.

Ziektes die de degeneratie van witte stof veroorzaken

Er zijn verschillende ziektes die optreden als gevolg van degeneratie van witte stof. Bovendien kunnen deze ziektes ernstige gevolgen hebben op cognitief, motorisch en sensorisch niveau. Een daarvan is de ziekte van Binswanger. Bij deze ziekte zijn de externe hersenfuncties gewoonlijk normaal, maar is er in verhouding tot witte stof vaak minder grijze massa aanwezig.

De ziekte van Binswanger treedt op wanneer axonen hun myeline verliezen. De gebruikelijke symptomen zijn traag denkvermogen, veranderingen in het geheugen, verwarring, apathie en verlies van interesse in de omgeving. Lopen in kleine stapjes of een onstabiele manier van lopen waarbij iemand vaak valt zijn vroege tekenen van de ziekte.

Leukodystrofieën zijn ook ziektes die de witte stof negatief beïnvloeden. Dit is een groep genetisch bepaalde ziektes die een wijziging in het myeline-metabolisme veroorzaken. De meest voorkomende klinische manifestaties zijn tetraplegie, ataxie, blindheid, doofheid en cognitieve stoornissen. Dit soort ziektes zijn meestal progressief en ontwikkelen zich doorgaans al in de kindertijd.

Zoals we in dit artikel hebben gezien, vormt de witte stof een fundamenteel onderdeel van ons zenuwstelsel. Het zendt de informatie uit die onze hersenen ontvangen, maar het is ook een communicatiekanaal dat opdrachten geeft aan verschillende organen. Een goede hoeveelheid witte stof die in goede conditie verkeert, is vooral gunstig voor ons aandachtsvermogen en de snelheid waarmee we verschillende cognitieve processen uitvoeren, zoals het nemen van beslissingen of het verwerven van nieuwe kennis.

Bibliografie:

Haines D.E. (2002) Principios de Neurociencia. Madrid: Elsevier España S.A.

Junqué, Carme. (2008). Valoración del daño axonal difuso en los traumatismos cráneo-encefálicos. Escritos de Psicología (Internet), 2(1), 54-64. Recuperado en 07 de julio de 2017, de http://scielo.isciii.es/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1989-38092008000300007&lng=es&tlng=e

Tirapau-Ustarroz, J., Luna-Lario, P., Hernáez-Goñi, P., & García-Suescun, I. (2011). Relación entre la sustancia blanca y las funciones cognitivas. (www.revneurol.com, Ed.) Revista de Neurología, 52(12), 725-742

Wasserman J. and Koenigsberg R.A. (2007). Diffuse axonal injury. Emedicine.com.Retrieved on July 07, 2017, from http://emedicine.medscape.com/article/339912-overview