ما هو اصغر جزء من المادة؟
الذرة هي أصغر حجر بناءٍ أو أصغر جزء من العنصر الكيميائي يمكن الوصول إليه والذي يحتفظ بالخصائص الكيميائية لذلك العنصر. يرجع أصل الكلمة الإنجليزية إلى الكلمة الإغريقية أتوموس، والتي تعني غير القابل للانقسام؛ إذ كان يعتقد أنه ليس ثمة ما هو أصغر من الذرة. تتكون الذرة من سحابة من الشحنات السالبة (الإلكترونات) التي تدور حول نواة موجبة الشحنة صغيرة جدًا في المركز، وتتكون النواة من بروتونات موجبة الشحنة، ونيوترونات متعادلة، وتعدّ الذرة هي أصغر جزء من العنصر يمكن أن يتميز به عن بقية العناصر؛ إذ كلما غصنا أكثر في المادة لنلاقي البنى الأصغر لن يعود هناك فرق بين عنصر وآخر. فمثلاً، لا فرق بين بروتون في ذرة حديد وبروتون آخر في ذرة يورانيوم مثلًا، أو ذرة أي عنصرٍ آخر. الذرة، بما تحمله من خصائص؛ عدد بروتوناتها، كتلتها، توزيعها الإلكتروني...، تصنع الفروقات بين العناصر المختلفة، وبين الصور المختلفة للعنصر نفسه (المسماة بالنظائر)، وحتى بين كَون هذا العنصر قادرًا على خوض تفاعل كيميائي ما أم لا.
الوظيفة الأبرز للجزء المكتنز عي التحكم الحركي. على الرغم من أن دور المادة السوداء في الحركة غير مباشر، التحفيز الكهربي للمادة السوداء لا يؤدي لحدوث حركة نتيجة لتدخل الجسم المخطط في تأثير المادة السوداء غلى الحركة. يرسل الجزء المكتنز مدخل منشط للجسم المخطط عن طريق المسارD1 الذي يثير وينشط الجسم المخطط، مؤديا إلى افراز الجابا في الكرة الشاحبة لكي تزيل تأثيرها المثبط على نواة المهاد.
للمادة السوداء دور بالغ الأهمية في تطور العديد من الأمراض بما في ذلك مرض باركنسون.
مرض باركنسون هو مرض انتطاسي عصبي نتيجة موت العصبونات المفرزة للدوبامين في الجزء المكتنز للمادة السوداء. الأعراض الاساسية للمرض تشمل: رعاش، تعذر الحركة، بطء الحركة وتيبُس. الأعراض الاخرى تشمل: اضطرابات في الوضعية، هبوط، اضطرابات النوم والاكتئاب. سبب موت الخلايا المفرزة للدوبامين في الجزء المكتنز غير معروف. ومع ذلك، فقد تم تحديد بعض المساهمات في القابلية الفريدة للعصبونات المفرزة للدوبامين في الجزء المكتنز. أولاً: تظهر العصبونات المفرزة للدوبامين تشوهات في مجمع المتقدرات 1 مسبباً تجمع ألفا-ساينوسلين مما يؤدي إلى تشوهات في معالجة البروتين وموت الخلايا العصبية. ثانياً العصبونات المفرزة للدوبامين في الجزء المكتنز تحتوى على كالبيندين أقل من غيرها من العصبونات المفرزة للدوبامين في الأماكن الأخرى. الكالبيندين هو بروتين يشارك في نقل أيون الكالسيوم داخل الخلايا وويادة الكالسيوم داخل الخلية يكون ساماً. نظرية الكالبيندين قد تفسر السمية المرتفعة للباركنسون في المادة السوداء مقارنة بالمنطقة السقيفية البطنانية. بغض النظر عن سبب وفاة العصبونات، فإن التكيفية للجزء المكتنز تكون قوية للغاية.أعراض الباركنسون لا تظهر إلا بعد موت ما قد يصل إلى 50-80% من الخلايا المفرزة للدوبامين في الجزء المكتنز. مغظم هذه التكيفية تحدث على المستوى الكيميائي العصبي حيث تتباطأ أنظمة نقل الدوبامين مما يسمح إلى إغلاق الدوبامين لفترات أطول من الوقت في نقاط التشابك العصبي الكيميائية في الجسم المخطط.