Innerhalb des Rückenmarks ist die graue Substanz ein Labyrinth, das in drei Hauptregionen unterteilt ist: die vordere, hintere und seitliche graue Substanz. Diese Grauzonen sind ein integraler Bestandteil des Nervensystems und spielen jeweils eine andere, aber dennoch wichtige Rolle. Das Verständnis der Funktionen und Eigenschaften dieser drei Grauzonen hilft uns nicht nur dabei, die Funktionsweise des Nervensystems zu erforschen, sondern vermittelt auch ein tieferes Verständnis der damit verbundenen Erkrankungen und Behandlungsmöglichkeiten.
Die vordere graue Substanz besteht aus einer Vielzahl von Neuronen, die hauptsächlich für die Leitung motorischer Nerven verantwortlich sind und einen direkten Einfluss auf die Bewegung der Skelettmuskulatur haben.
Die vordere graue Substanz oder das Vorderhorn des Rückenmarks enthält hauptsächlich Alpha-Motoneuronen, Gamma-Motoneuronen und kleine Neuronen, bei denen es sich vermutlich um Intermediärneuronen handelt. Die Aufgabe dieser Neuronen besteht darin, eine Verbindung zu den Skelettmuskeln herzustellen und die Kraft zu steuern, mit der sich die Muskeln zusammenziehen. Insbesondere Alpha-Motoneurone können direkt auf die äußeren Muskelfasern einwirken und dadurch die Bewegung des gesamten Muskels beeinflussen.
Alpha-Motoneurone sind für die Muskelkontraktion unerlässlich. Ihre Zellkörper sind größer und können Informationen vom Sinnessystem empfangen.
Gamma-Motoneuronen haben kleinere Zellkörper als Alpha-Motoneuronen und sind für die Steuerung der Empfindlichkeit der Muskelspindeln gegenüber Muskeldehnungen verantwortlich.
Die Physiologie kleiner Neuronen ist noch nicht vollständig verstanden, man geht jedoch davon aus, dass sie im zentralen Nervensystem eine wichtige regulatorische Rolle spielen.
Diese kleinen Neuronen fungieren möglicherweise sowohl als erregende als auch als hemmende Neuronen, und weitere Forschung wird dazu beitragen, ihre Geheimnisse zu entschlüsseln. Bei vielen neurologischen Erkrankungen wie der amyotrophen Lateralsklerose (ALS) werden Neuronen der vorderen grauen Substanz geschädigt.
Die hintere graue Substanz ist ein neuronales Informationsverarbeitungszentrum, das für die Integration sensorischer Informationen aus dem peripheren Nervensystem verantwortlich ist.
Die hintere graue Substanz oder das Hinterhorn des Rückenmarks ist auf Grundlage der dort empfangenen sensorischen Informationen in sechs Schichten, sogenannte Rexed-Schichten, unterteilt. Die hier lokalisierten Neuronen verarbeiten vor allem Schmerz, Berührungen und andere Sinnesinformationen und stellen das erste Tor zum Gehirn dar.
Die Schichten I und II dienen der Aufnahme schmerzbezogener Empfindungen. Schicht II besteht dabei hauptsächlich aus Interneuronen und ist für die Vermittlung der Schmerz- und Temperaturwahrnehmung zuständig.
Diese beiden Schichten empfangen Signale durch mechanischen Druck und sind an der Regulierung des Schmerzempfindens beteiligt.
Schicht V empfängt Informationen von Mechanorezeptoren, während Schicht VI auf die Verarbeitung sensorischer Informationen von Muskeln und Gelenken spezialisiert ist.
Laterale graue Substanz kommt nur im Brustbereich und der oberen Taille vor und steht in Verbindung mit dem autonomen Nervensystem, wo sie die Funktionen der inneren Organe reguliert.
Die laterale graue Substanz enthält die Zellkörper der vorderen Neuronen des autonomen Nervensystems und empfängt Informationen vom Hirnstamm, den Organen und dem Hypothalamus. Die Funktion dieser Neuronen ist besonders wichtig, da sie für die Regulierung automatischer Reaktionen der inneren Organe verantwortlich sind.
Klinische BedeutungNeuronen in der vorderen grauen Substanz weisen bei einer Vielzahl neurologischer Erkrankungen erhebliche Schäden auf, insbesondere bei amyotropher Lateralsklerose (ALS) sowie bei Rückenmarks- und zerebraler Muskeldystrophie. Diese Erkrankungen führen zu einer drastischen Verringerung der Anzahl der meisten Motoneuronen. Andererseits spielt die hintere graue Substanz eine wichtige Rolle im Schmerzsystem, ist das primäre Relais der Schmerzübertragung und zeigt bei chronischen Schmerzerkrankungen häufig Funktionsstörungen.
Haben Sie schon einmal darüber nachgedacht, welche dieser drei Grauzonen den größten Einfluss auf unser tägliches Leben hat?