Сіра речовина (лат. substantia grisea) — це одна з двох основних складових нервової системи (поряд із білою речовиною), яка складається переважно з тіл нейронів, дендритів, некільних аксонів і гліальних клітин. Її характерний сірий колір зумовлений високою концентрацією клітинних тіл і відсутністю значної кількості мієліну, який надає білий колір білій речовині. Розглянемо її докладно.
Анатомія та розташування
Сіра речовина присутня як у центральній нервовій системі (ЦНС), так і в периферичній, але її організація різниться:
1. Головний мозок:
- Кора головного мозку: Тонкий зовнішній шар (2–4 мм завтовшки), що складається з кількох шарів нейронів (зазвичай 6). Містить близько 14–16 мільярдів нейронів у людини.
- Підкіркові структури: Базальні ганглії (смугасте тіло, бліда куля), таламус, гіпоталамус — це скупчення сірої речовини в глибині мозку.
- Мозочок: Кора мозочка також є сірою речовиною, складається з трьох шарів (молекулярний, гангліозний, зернистий).
2. Спинний мозок:
- Розташована всередині у формі метелика або літери “H” (на поперечному зрізі).
- Оточена білою речовиною.
- Поділяється на передні, задні та бічні роги (у грудному відділі).
3. Периферична нервова система:
- Сіра речовина представлена гангліями (наприклад, спинномозкові ганглії, автономні ганглії), де зосереджені тіла чутливих або вегетативних нейронів.
Склад
Сіра речовина складається з таких компонентів:
- Тіла нейронів: Містять ядро та органели, відповідають за обробку інформації.
- Дендрити: Приймають сигнали від інших нейронів через синапси.
- Немієлінізовані аксони: Короткі відростки, що з’єднують нейрони локально.
- Гліальні клітини: Астроцити (регуляція середовища), олігодендроцити (підтримка), мікроглія (імунна функція).
- Кровоносні капіляри: Сіра речовина має густу мережу судин через високу метаболічну активність.
На відміну від білої речовини, у сірій мало мієліну — ізоляційного шару, який вкриває аксони і прискорює передачу сигналів.
Функції
Сіра речовина є основним “процесором” нервової системи:
1. Обробка інформації:
- У корі головного мозку: мислення, пам’ять, сприйняття, мовлення, прийняття рішень.
- У мозочку: координація рухів, рівновага.
- У спинному мозку: рефлекси, первинна обробка сенсорних сигналів.
2. Синаптична інтеграція:
- Дендрити й тіла нейронів формують синапси, де сигнали збуджують або гальмують клітини.
3. Регуляція:
- Гіпоталамус (сіра речовина) контролює гормони, температуру, голод.
- Таламус передає сенсорні сигнали до кори.
Шари кори головного мозку
Кора складається з шести шарів сірої речовини (ззовні всередину):
- Молекулярний: Мало тіл нейронів, багато дендритів і аксонів.
- Зовнішній зернистий: Дрібні нейрони, що приймають вхідні сигнали.
- Зовнішній пірамідний: Середні пірамідні нейрони, асоціативні зв’язки.
- Внутрішній зернистий: Приймає сигнали від таламуса (наприклад, зорова кора).
- Внутнішній пірамідний: Великі пірамідні нейрони, вихід до моторних шляхів.
- Поліморфний: Зв’язки з таламусом і підкірковими структурами.
Ця організація варіюється залежно від зони мозку (наприклад, моторна кора має більше пірамідних нейронів).
Особливості
- Метаболізм: Сіра речовина споживає більше енергії (до 20% від загального обсягу тіла), ніж біла, через активність нейронів.
- Щільність: У корі головного мозку — до 40 000 нейронів на мм³.
- Пластичність: Здатна змінювати синаптичні зв’язки (основа навчання й адаптації).
Патології
- Дегенерація: Хвороба Альцгеймера — втрата нейронів у корі, деменція.
- Травми: Пошкодження сірої речовини спинного мозку призводить до втрати рефлексів чи чутливості.
- Розвиткові аномалії: Аутизм чи шизофренія можуть бути пов’язані з порушеннями в сірій речовині.
Цікаві факти
- У людини сіра речовина становить близько 40% об’єму мозку, але її маса активно зростає в дитинстві, досягаючи піку в підлітковому віці.
- Колір сірої речовини в живому мозку — рожево-сірий через кровоносні судини; сірий відтінок з’являється після фіксації.
- У дельфінів і приматів кора сірої речовини особливо розвинена, що пов’язують із їхнім інтелектом.
Сіра речовина — це “розум” нервової системи, де відбувається обробка й інтеграція сигналів, що визначають нашу поведінку, відчуття та свідомість.