白质(英语:White matter拉丁语substantia alba),是指中枢神经系统中主要由被髓鞘包覆的神经轴突(可形成神经束)所组成的区域。

白质
显微照相下的白质(图的左边,浅粉红色部份)及灰质(图的右边,深粉红色部份)。用HPS染色英语HPS stain
人脑的右侧剖面图可看到灰质(外缘深色处)和 白质 (内部显著偏白色的部分)
基本信息
位置中枢神经系统
标识字符
拉丁文substantia alba
MeSHD066127
TA98A14.1.00.009、​A14.1.02.024、​A14.1.02.201、​A14.1.04.101、​A14.1.05.102、​A14.1.05.302、​A14.1.06.201
TA25366
FMAFMA:83929
解剖学术语

大脑剖面中的白质组织是由大量的髓磷脂脂质)组成,在裸视观察下呈现粉红白。

白质控制著神经元共享的讯号,协调脑区之间的正常运作。人类到了约二十岁时,白质才会在不同脑区逐渐发育完全,而其生长的时机与成熟程度,会影响到学习、自我控制精神疾病,例如精神分裂自闭症病态性说谎,青少年的“年少轻狂”的原因之一也是由于白质未发育完全[1]

组成与功能

现在科学家利用一种新的造影技术观察人类的脑部,其中白质几乎填满了半个大脑。白质由数百万条“沟通管线”组成,管线里包覆著一根长长的轴突(又称突起),管线外包覆著称为髓磷脂的白色脂质,而这些“白色缆线”的功能是负责沟通不同脑区的灰质(神经元)、在神经元间传递动作电位。髓磷脂几乎包覆了整个神经纤维,功能是作为神经传导的“绝缘体”,根据研究,当绝缘层厚度与其包覆的神经纤维粗细成一定比例--3:5时,可以达到最快的传导速度[1]

如果以长途电话比喻灰质,白质就是将其彼此相连结的海底电缆线,而髓磷脂就是防止海底电缆线因接触海水而漏电的绝缘材料。

影响

髓鞘发育不全或萎缩可能是造成许多疾病的原因,也可能是神经元间沟通不良的结果。

疾病

白质异常的相关疾病非常多,已知的疾病包括多发性硬化症[2]脑性麻痹[3]亚历山大症[4],其他仍在研究的则有阅读障碍[5]音痴精神分裂症[6]注意力不足过动症躁郁症[7]语言障碍自闭症[8]等,其也与因老化、阿兹海默症、甚至罹患病态性说谎而认知衰退的患者有关[1]

以音痴(tone deafness)为例,是分析声音的高层次皮质中枢出错所致,加拿大麦吉尔大学(McGill University)心理学家海德(Kristi L. Hyde)发现,音痴的人右前脑特定神经纤维束的白质比一般人少。美国耶鲁大学贾可布森(Leslie K. Jacobsen)进一步指出,在胚胎发育末期或青春期,这条神经纤维束正在形成髓鞘,此时若暴露于吸烟环境,则会干扰白质的形成,而脑扫描的新技术扩散张量照影(DTI)观察到,这个结构与听觉测式的表现有直接关联。调节寡突细胞发育的受体,已知会受到尼古丁的影响;髓鞘形成关键时期暴露于环境因子,可造成终生的影响[1]

学习与发育

2005年,名钢琴家乌兰(Fredrik Ullén)与同事利用DTI来研究职业钢琴家的脑部,发现职业钢琴家的某些白质区远比非音乐家来得发达,而这些白质区所连结的大脑皮质部位,是那些协调手指运动的重要脑区,以及与创造音乐有关的其他认知脑区。乌兰还发现,每日练琴时间越长的钢琴家,这些白质束的DTI讯号就越强,轴突髓鞘越厚越紧密[1]

辛辛那提儿童医院的神经科学家许密得霍斯特(Vincent J. Schmithorst)进行的另一项DTI研究似乎也与上述研究相呼应。他比较5~18岁孩童的白质之后,发现高度发展的白质构造与高IQ有直接关系[1]

乌兰的研究还有另一项发现:越早学习乐器的人,整个脑子的白质构造越是高度发展。[来源请求]青春期之后才学习乐器的人,只会增加前脑白质的发育程度,因为只剩前脑还在形成髓鞘。这个发现意味著,在某种程度上,神经纤维的髓鞘绝缘,限定了学习新技巧的年龄,这是进行或起码是轻易进行某种学习的机会之窗或关键期[1]

参见

注释与参考来源

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 R. Douglas Fields,〈大脑白质有价值〉,黄荣棋译,《科学人》第74期2008年4月号,第44-54页,2009-4-19查阅。
  2. ^ 中枢神经系统退化
  3. ^ 肌肉控制严重受损
  4. ^ 中枢神经系统受损
  5. ^ 拼字、阅读或更一般性的语言障碍
  6. ^ 妄想、幻觉
  7. ^ 周期交替躁狂症状与忧郁症状
  8. ^ 沟通障碍与情绪疏离

外部链接