中脑内的黑质（substantia nigra）：

黑质：位于中脑被盖和大脑脚底之间，呈半月形，占据中脑全长，并伸入间脑尾部。在新鲜标本呈黑色而得名。是中脑内最大的核团。

分部：腹侧的网状部（reticular part）和背侧的致密部（compactpart）。

网状部：形态、纤维联系和功能与苍白球内段相似。

致密部：主要为多巴胺能神经元，其合成的多巴胺经黑质纹状体纤维释放至新纹状体，以调节纹状体的功能活动，若发生病变，多巴胺减少，会导致帕金森病（表现为肌强直、运动减少和受限并出血震颤）。

黑质在大脑脚底与中脑被盖之间有一大的灰质团块是黑质，见于中脑全长。黑质细胞富含黑色素，是脑内合成多巴胺的主要核团。黑质主要与端脑的新纹状体(尾状核和壳核)有往返纤维联系。由于某些原因使黑质细胞变性，多巴胺合成减少，是引起震颤麻痹 (Parkinson病)的主要病因。在正常生理状态下，黑质是调节运动的重要中枢。

黑质致密部

结构：黑质致密部（SNpc）的神经元含有黑色素。所以在脑切片中，这些神经元呈现黑色。这是名称“黑质”的由来。这些神经元有长且粗的

树突，腹侧树突很多投射到黑质网状部。在黑质致密部以外的中脑还弥散分布有很多类似的神经元。所有这些含黑色素的神经元通过黑质纹状体通路（Nigrostriatal pathway）投射到纹状体，输送一种称为多巴胺的神经递质。除此，黑质的神经元也投射到其他基底核的核团，包括苍白球，黑质致密部和丘脑下核。

黑质致密部的神经元接受来自网状部的轴突的侧枝输入。这些输入是抑制性的。

功能：多巴胺系统的功能非常复杂。一般认为多巴胺的功能是学习哪些行为可以导致奖励（reward，比如食物或性交）。有实验证据表明黑质致密部的多巴胺神经元在动物获得的奖励大于预期时发放冲动。这些冲动可以用来更新动物对于奖励的期望。某些娱乐性药物，例如可卡因能够模拟多巴胺系统的奖励反应。这可以用来解释这些药物为什么会造成上瘾。又有研究表明多巴胺功能与惩罚也有关系。

病理：黑质致密部多巴胺神经元的凋亡可导致帕金森氏病。这种疾病可能是遗传性的，也可能是由于某些不明因素造成。帕金森氏病也可能由于一些病毒的感染，或者一些毒素（例如MPTP）造成。

多巴胺神经元的病变也可能与精神分裂症以及一些抑郁症的症状有关。

黑质网状部

结构：黑质网状部里的神经元的分布较致密部里的远为稀疏。网状部的神经元与苍白球的神经元在结构上比较相似。网状部的神经元主要接受来自纹状体，丘脑下核和黑质致密部的输入。这些神经元的树突与纹状体传入轴突垂直，这一点与苍白球的神经元一样。黑质网状部的神经元合成一种成为GABA的抑制性神经递质。这些神经元通过黑质丘脑束（Nigrothalamic bundle）投射到丘脑与运动相关的部分，即丘脑前腹核（Ventralis anterior, VA）。丘脑前腹核进而投射到大脑皮质的额叶，包括动眼区域。

功能：黑质网状部的神经元在没有输入的情况下自发发放冲动。 自发发放率在一些灵长类可高达68冲动/秒。黑质网状部是基底核输出到丘脑运动部的两大通道之一。另一个通道是苍白球内核。由于网状部的神经元投射到丘脑和动眼功能相关的部分，所以网状部的功能可能牵涉到对眼跳和注视的控制。

多巴胺受体的脑区分布

多巴胺主要产生于中脑多巴胺区域：黑质致密部（SNc），腹侧被盖区（VTA，ventral tegmental area）。这些核团内的多巴胺神经元会伸出很长的轴突，分散地将多巴胺投射至大脑广泛的区域。

纹状体是多巴胺受体最最富集的脑区。背侧纹状体接受腹外侧黑质致密部的多巴胺投射（ventrolateral SNc），而腹侧纹状体接受腹侧被盖区VTA和背侧SNc的多巴胺神经元投射。此外，VTA多巴胺神经元还投射至前额叶、杏仁核和下丘脑等。

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