¿Por qué el orden de la materia blanca/gris es diferente en el cerebro y la médula espinal?

En el cerebro propiamente dicho, la materia gris forma la capa externa del cerebro y la materia blanca forma la capa interna. En la columna vertebral, esto se invierte: la materia blanca forma la capa externa de la columna y la materia gris la capa interna. ¿Hay una razón de desarrollo o funcional para esto?

Respuestas (2)

Abordaré esta pregunta desde un punto de vista funcional .

La materia gris son cuerpos celulares, la materia blanca son tractos de fibras mielinizadas.

En el cerebro, la materia gris es básicamente la corteza, la materia blanca se encuentra principalmente debajo de ella. La corteza es el lugar donde tiene lugar todo el procesamiento mental superior (Fig. 1).

corteza
Figura 1. Funciones corticales. Fuente: Medicina Penn

La materia blanca en el cerebro conecta las diversas partes de la corteza para que la información pueda transportarse para su posterior procesamiento e integración.

materia blanca
Figura 2. Sustancia blanca central. Fuente: NIH Medline

Dado que la corteza es el 'procesador', tiene sentido conectar las partes subcorticalmente (más eficiente ya que conduce a conexiones más cortas). Sin embargo, la corteza se ha estado expandiendo muy tarde en la evolución, por lo que este "razonamiento de punto final" puede ser cuestionado, porque desde una perspectiva evolutiva, se necesitaba más corteza y, por lo tanto, se expandió justo donde estaba, es decir, en la parte exterior de el cerebro.

En la médula espinal las cosas están bastante al revés; materia gris dentro, materia blanca alrededor (Fig. 3).

médula espinal sustancia blanca gris
Fig. 3. Sección a través de la médula espinal con sustancia gris central y sustancia blanca circundante. Fuente: Universidad de Michigan

La sustancia blanca, nuevamente, está formada por varios tractos (Fig. 4) y la sustancia gris con partes que están procesando información (fig. 5).

tractos espinales
Fig. 4. Sección a través de la médula espinal que muestra los tractos espinales que forman la sustancia blanca. Fuente: Biología.SE

Arcos reflejos espinales
Fig. 5. Sección a través de la médula espinal que muestra los arcos reflejos espinales que forman la sustancia gris. Fuente: APSU Biología

La materia blanca de la médula espinal constituye las diversas vías sensoriales y motoras hacia y desde el cerebro, respectivamente. La materia gris constituye núcleos básicos de procesamiento que forman los arcos reflejos en la médula espinal. Estos arcos reflejos procesan la información sensorial entrante (p. ej., el dolor) y gobiernan la salida motora (p. ej., apartar la mano del fuego).

Nuevamente, la estructura tiene sentido en términos de eficiencia, ya que los arcos reflejos combinan los tractos sensoriales y motores para gobernar los reflejos y, por lo tanto, procesarlos desde adentro ahorra espacio.

Esta es una lógica simple de entender. En el cerebro, la materia gris está en el cótex. La materia gris es un tejido hecho de citones debido a que el cótex es de color gris rosado. La sustancia blanca, el tejido formado por axones, se encuentra dentro del cerebro. Cortex es el centro de procesamiento que tiene citones. En la columna vertebral, el procesamiento debe hacerse internamente. Entonces, los citones se concentran dentro de la columna vertebral, que llamamos materia gris. De manera similar, los axones deben estar alrededor de la materia gris para transferir mensajes desde y hacia otros órganos. Forman la materia blanca fuera de la columna vertebral.