เนื้อขาว

เนื้อขาวประกอบด้วยมัดของส่วนที่ยื่น (process) ออกมาจากเซลล์ประสาทมีปลอกไมอิลินหุ้มซึ่งเชื่อมเขตเนื้อเทาต่าง ๆ (คือส่วนที่เป็นตัวเซลล์ประสาท) ของสมองเข้าด้วยกันและถ่ายทอดกระแสประสาทจากนิวรอนไปสู่นิวรอนโดยที่ปลอกไมอิลินทำหน้าที่เป็นฉนวน ทำให้สามารถส่งสัญญาณประสาทได้อย่างรวดเร็ว^[3]

ใยประสาทที่ส่งสัญญาณเป็นระยะยาวภายในซีกสมองข้างหนึ่งมีอัตราส่วนเป็นร้อยละ 2 ของใยประสาทที่ส่งสัญญาณจากคอร์เทกซ์หนึ่งไปสู่อีกคอร์เทกซ์หนึ่งซึ่งเป็นอัตราส่วนเดียวกันกับใยประสาทที่ส่งสัญญาณระหว่างซีกสมองทั้งสองซีกผ่าน Corpus callosum^[4] นักวิจัยชูซ์และเบรเต็นเบอร์กให้ข้อสังเกตว่า "โดยคร่าว ๆ แล้ว จำนวนใยประสาทที่มีความยาวในระดับหนึ่ง จะมีสัดส่วนแบบผกผันกับความยาวของใยประสาท" (คือใยประสาทนั้นมีความยาวยิ่งมากเท่าไร ก็จะมีจำนวนน้อยลงเท่านั้น)^[4]: 377

เนื้อขาวในซีรีบรัมและในไขสันหลังไม่มีเด็นไดรต์ซึ่งมีอยู่ในเพียงเนื้อเทาพร้อมกับตัวนิวรอนและแอกซอนสั้น ๆ^{[ต้องการอ้างอิง]} เนื้อขาวในผู้ใหญ่ที่ยังไม่ถึงวัยชรามีอัตราส่วน 1.7-3.6% เป็นเลือด^[5]

ผู้ชายมีเนื้อขาวมากกว่าผู้เหญิงทั้งในด้านปริมาตรและความยาวของแอกซอนที่หุ้มด้วยปลอกไมอิลินที่วัย 20 ปี ความยาวของแอกซอนที่หุ้มด้วยปลอกไมอิลินของผู้ชายรวมกันเป็น 176,000 กิโลเมตรและของผู้หญิง 149,000 กิโลเมตร^[6] ความยาวของแอกซอนหุ้มลดลงในอัตรา 10% ต่อทศวรรษตามวัยโดยที่ชายวัย 80 ปีจะมีแอกซอนหุ้มยาวรวมกัน 97,200 กิโลเมตร และหญิง 82,000 กิโลเมตร^[6] เป็นการสูญเสียส่วนเนื้อขาวที่เป็นใยประสาทแบบบาง^[6]

เนื้อขาวเป็นเนื้อเยื่อที่เป็นทางการสื่อสารระหว่างเขตต่าง ๆ ของเนื้อเทาในระบบประสาทโดยใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นตัวอุปมา เนื้อเทาก็จะเป็นคอมพิวเตอร์ในขณะที่เนื้อขาวจะเป็นสายเคเบิลที่เชื่อมคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ เข้าด้วยกันเนื้อขาวมีสีขาวก็เพราะไขมัน (ของปลอกไมอิลิน) ที่หุ้มใยประสาท (แอกซอน) ของเซลล์ประสาทไว้ใยประสาทแบบยาวเกือบทั้งหมดจะมีปลอกไมอิลิน ซึ่งทำหน้าที่เป็นฉนวนซึ่งเป็นสิ่งที่สำคัญเพราะว่า ทำให้ส่งข้อมูลระหว่างจุดต่าง ๆ ได้เร็ว

ในเนื้อขาว มีลำเส้นใยประสาท (tract หรือมัดแอกซอน) 3 ประเภท ที่เชื่อมส่วนหนึ่งของสมองไปยังอีกส่วนหนึ่ง และไปยังไขสันหลัง คือ

• ลำเส้นใยประสาทที่วิ่งในแนวตั้งระหว่างสมองระดับสูงกับระดับที่ต่ำกว่า และกับศูนย์ประสาทในไขสันหลัง และส่งข้อมูลระหว่างซีรีบรัมกับส่วนของร่างกายที่เหลือ เช่นลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลัง (cortico-spinal) ที่ส่งสัญญาณสั่งการ (motor) จากซีรีบรัมไปยังก้านสมองและไขสันหลัง. ลำเส้นใยประสาทอื่นส่งสัญญาณจากไขสันหลังขึ้นไปทางเปลือกสมอง (cerebral cortex)และในส่วนเหนือก้านสมอง ใยประสาทเหล่านั้นมีรูปเป็นแผ่นกว้างและหนา เป็นส่วนที่เรียกว่า internal capsule อยู่ระหว่างทาลามัสกับปมประสาทฐาน (basal nuclei) และหลังจากนั้นจึงแผ่ขยายออกไปมีรูปคล้ายกับพัดส่งแอกซอนออกไปในเขตต่าง ๆ ของคอร์เทกซ์

• (ดูรูป) ใยประสาทแนวเชื่อมจะข้ามจากซีกสมองหนึ่งไปยังอีกซีกสมองหนึ่งผ่านสะพานที่เรียกว่า แนวเชื่อม^[1] (commissure) ใยประสาทแนวเชื่อมโดยมากข้ามผ่าน corpus callosum ซึ่งเป็นแนวเชื่อมที่ใหญ่ที่สุด แต่ก็ยังมีใยประสาทบางส่วนที่ข้ามผ่าน "แนวเชื่อมด้านหน้า" (anterior commissure) และ "แนวเชื่อมด้านหลัง" (posterior commissure) ใยประสาทแนวเชื่อมเหล่านี้ทำให้ซีรีบรัมด้านซ้ายและขวาสามารถสื่อสารกันได้
• ใยประสาทสัมพันธ์ (Association tract) เชื่อมเขตต่าง ๆ ในซีกสมองเดียวกัน ใยประสาทสัมพันธ์ขนาดยาวเชื่อมกลีบสมองต่าง ๆ ที่อยู่ในซีกสมองเดียวกันเข้าด้วยกัน ในขณะที่ใยประสาทสัมพันธ์ขนาดสั้นเชื่อมรอยนูน (gyrus) ต่าง ๆ ที่อยู่ในกลีบสมองเดียวกัน บทบาทอย่างหนึ่งของใยประสาทสัมพันธ์ก็คือ เชื่อมศูนย์การรับรู้ (perception) เข้ากับศูนย์ความจำ (memory) ในสมอง^[7]

โดยทั่ว ๆ ไป สมอง (โดยเฉพาะของเด็ก) สามารถปรับตัวให้เข้ากับความเสียหายที่เกิดขึ้นที่เนื้อขาวโดยหาทางประสาทอื่นเพื่อเลี่ยงทางที่เกิดความเสียหายในเนื้อขาวและดังนั้น จึงสามารถรักษาความเชื่อมต่อกันระหว่างเขตต่าง ๆ ของเนื้อเทาได้เป็นอย่างดี^{[ต้องการอ้างอิง]}

โดยที่ไม่เหมือนเนื้อเทา ซึ่งถึงระดับการพัฒนาสูงสุดในช่วงอายุ 20-30 ปีเนื้อขาวจะมีการพัฒนาต่อไปเรื่อย ๆ และจะถึงระดับการพัฒนาสูงสุดในช่วงอายุวัยกลางคน (Sowell et al., 2003) แต่ว่า ก็ได้มีการทักท้วงประเด็นนี้ในหลายปีที่ผ่านมา

ในปี ค.ศ. 2009 บทความที่เขียนโดยแจน สโคล์ซ และคณะ^[8] ใช้การสร้างภาพแบบ Diffusion tensor imaging^[9][10] เพื่อจะแสดงความเปลี่ยนแปลงปริมาตรของเนื้อขาวซึ่งเป็นผลจากการเรียนรู้ทักษะการเคลื่อนไหวใหม่ (เช่น การโยนและรับลูกบอลหรือสิ่งของอย่างต่อเนื่อง)งานวิจัยนี้สำคัญโดยเป็นงานแรกที่แสดงสหสัมพันธ์ของการเรียนรู้ทักษะการเคลื่อนไหว (motor learning) กับความเปลี่ยนแปลงในเนื้อขาวเพราะก่อนหน้านี้ นักวิจัยจำนวนมากเชื่อว่าการเรียนรู้แบบนี้มีการสื่อโดยความเปลี่ยนแปลงของเด็นไดรต์เท่านั้น ซึ่งไม่มีในเนื้อขาวผู้ทำงานวิจัยเสนอว่า ระดับการทำงานของกระแสไฟฟ้าในแอกซอนอาจจะเปลี่ยนการสร้างปลอกไมอิลินที่หุ้มแอกซอน แต่ว่า ความเปลี่ยนแปลงของตัวแอกซอนเองเช่นการขยายขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง หรือความเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น ก็อาจจะเป็นเหตุได้เหมือนกัน^[11]

• 
  โครงสร้างเนื้อขาวในสมองมนุษย์ ภาพ MRI]]
• Corpus callosum สร้างภาพโดย Diffusion MRI^[10]

เนื้อขาวเป็นเนื้อเยื่อหลักในส่วนลึกของสมองและส่วนผิวของไขสันหลังกลุ่มต่าง ๆ ของเซลล์ประสาทในเนื้อเทาเช่น กลุ่มปมประสาทฐาน (คือ นิวเคลียสมีหาง, putamen, globus pallidus, กลุ่มนิวเคลียสใต้ทาลามัส, nucleus accumbens)และกลุ่มนิวเคลียสในก้านสมอง (red nucleus, substantia nigra, cranial nerve nuclei)กระจายไปทั่วเนื้อขาวในเปลือกสมอง

ซีรีเบลลัมก็มีโครงสร้างคล้ายกับซีรีบรัมคือ มีเปลือกเป็น ส่วนนอกของสมองน้อย^[1] (cerebellar cortex)มีเนื้อขาว (cerebellar white matter) ที่อยู่ลึกลงไป (เรียกว่า arbor vitae)และกลุ่มต่าง ๆ ของเซลล์ประสาทในเนื้อเทาที่มีเนื้อขาวล้อมรอบ(เช่น dentate nucleus, globose nucleus, emboliform nucleus, และ fastigial nucleus)โพรงสมองต่าง ๆ ที่เต็มไปด้วยน้ำ(เช่น โพรงสมองข้าง, โพรงสมองที่ 3, ท่อน้ำสมอง, โพรงสมองที่ 4)ก็อยู่ลึกภายในเนื้อขาวของซีรีเบลลัมเช่นกัน

โรคมัลติเพิล สเกลอโรซิส (ตัวย่อ MS) เป็นโรคที่สามัญที่สุดที่มีผลต่อเนื้อขาวในรอยโรคที่เกิดจาก MS ปลอกไมอิลินที่เป็นฉนวนของแอกซอนถูกทำลายจากการอักเสบ

ความเปลี่ยนแปลงในเนื้อขาวโดยการสั่งสมแอมีลอยด์ มีความสัมพันธ์ของโรคอัลไซเมอร์และโรคระบบประสาทเสื่อมอื่น ๆ แต่ว่า ความบาดเจ็บที่เนื้อขาว (เช่นการฉีกออกของแอกซอน) อาจจะหายได้ เปรียบเทียบกับความบาดเจ็บที่เนื้อเทา ซึ่งยากที่จะหายได้ความเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ของเนื้อขาวที่เกิดโดยสามัญมาพร้อมกับความชรารวมทั้ง leukoaraiosisซึ่งก็คือความบางลงของเนื้อขาวที่อาจเกิดขึ้นด้วยเหตุหลายอย่างเช่นการสูญเสียปลอกไมอิลิน การสูญเสียแอกซอน และความเสียหายของแนวกั้นระหว่างเลือดและสมอง (blood–brain barrier)

การศึกษาเนื้อขาวได้เกิดความก้าวหน้าอย่างสำคัญเพราะเทคนิคการสร้างภาพสมอง (neuroimaging) ใหม่ที่เรียกว่า diffusion tensor imaging^[9][10]โดยใช้ประกอบกับเครื่องกราดภาพสมอง MRIโดยปี ค.ศ. 2007 มีการตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับเนื้อขาวกว่า 700 บทความ^[12]

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ เนื้อขาว

• White Matter Atlas
• White+matter จากเว็บไซต์ eMedicine Dictionary