Die Substantia nigra bezeichnet ein Areal des Gehirns im Bereich des Mittelhirns (Mesencephalon), der durch den hohen Gehalt an Eisen und Melanin dunkel gefärbt ist. Man unterscheidet dabei den dunklen Pars compacta mit dicht gelagerten, melaninhaltigen Nervenzellen und die rötliche Pars reticulata mit einem hohen Eisengehalt. Zur Substantia nigra führen Nervenfasern vom Motorcortex und vom prämotorischen Cortex, sodass dieses Areal des Mittelhirns vor allem im Zusammenhang mit der Motorik steht.
Die Substantia nigra gehört dabei zum extrapyramidalen motorischen System und ist vor allem an der Kontrolle von Bewegungen beteiligt, wobei ihr vor allem eine Auslösefunktion zukommt, da sie an der Bewegungsinitiierung und Planung mitwirkt. Zu diesem extrapyramidalen motorischen System gehören weiters die Basalganglien, der motorische Cortex, der Nucleus ruber und die Formatio reticularis, die wie die Substantia nigra ebenfalls auf Dopamin als Neurotransmitter angewiesen sind.
Im Mausmodell haben Rizzi & Tan (2019) zwei Zellpopulationen in der Substantia nigra identifiziert, die für verschiedene Aspekte von Bewegung verantwortlich sind. Dabei wurde die Substantia nigra anatomisch, genetisch und funktionell untersucht, wobei sich zeigte, dass dieses Areal aus unterschiedlichen Arten von Nervenzellen besteht. Die Heterogenität von Nervenzellpopulationen im Gehirn, auch in der Substantia nigra, ist ein bekanntes Konzept. Eine dieser Populationen ist für die Auslösung einer gewünschten Bewegung verantwortlich, während die zweite für deren Fortführung sorgt. Dabei arbeiten diese beiden Populationen zusammen, um die Bewegung auch korrekt auszuführen. Die Autoren vermuten, dass die Signale zur Bewegungssteuerung bei Parkinson ins Leere laufen, da bestimmte Nervenzellen bei den Betroffenen abgestorben sind. Der Verlust bestimmter Nervenzelltypen bei Parkinson bedeutet somit, dass Signale nicht mehr weitergeleitet bzw. empfangen werden, wobei dies der Grund für die bei Parkinsonbetroffenen gestörte Bewegungsinitiierung sein könnte. Man möchte daher weitere Zellpopulationen in der Substantia nigra identifizieren und ihre motorischen Funktionen aufklären, vor allem will man untersuchen, wie sich die Netzwerke in Folge der Erkrankung verändern und wie sich dies auf die Bewegungsabläufe auswirkt. Wenn man nämlich die Veränderungen der Netzwerke versteht, findet man vielleicht auch Wege, diese neurodegenerative Erkrankung besser zu handhaben und die Symptome von Parkinson-Patienten zu lindern.
Literatur
Rizzi, G. & Tan, K. R. (2019). Synergistic nigral output pathways shape movement. Cell Reports, 27, 2184-2198.
https://de.wikipedia.org/wiki/Substantia_nigra (16-12-11)