Renshawovy buňky: vlastnosti a funkce těchto interneuronů

Renshawovy buňky jsou skupinou inhibičních interneuronů které jsou součástí našich motorických funkcí míchy.

Tyto buňky (pojmenované po první osobě, která je popsala, Birdsey Renshawové) byly funkčně, morfologicky a farmakologicky prvním typem míšních interneuronů identifikované. V tomto článku se podíváme na jeho vlastnosti.

• Související článek: "Typy neuronů: vlastnosti a funkce"

Co jsou Renshawovy buňky?

Koncept Renshawových buněk byl postulován, když byl objeven z antidromických signálů (které se pohybují v opačném směru než fyziologický) motorický neuron, který putoval kolaterálně dozadu, od ventrálního kořene k míchaa že interneurony střílely vysokou frekvencí a vedly k inhibici.

V několika výzkumech se také ukázalo, že tyto interneurony, Renshawovy buňky, Byly stimulovány acetylcholinem z motorických neuronů., neurotransmiter zodpovědný za generování akčního potenciálu ve svalových vláknech pro vytváření kontrakčních pohybů.

Dalším důkazem bylo zjištění, že antidromická stimulace nervových vláken také generovala akční potenciály v tělech motorických neuronů spolu s hyperpolarizací (zvýšení absolutní hodnoty membránového potenciálu buňky) dalších skupin motorické neurony.

Akční mechanismy

Renshawovy buňky, umístěné v předních rozích míšních, přenášejí inhibiční signály na okolní motorické neurony. Jakmile axon opustí tělo předchozího motorického neuronu, vytvoří vedlejší větve, které vyčnívají do sousedních Renshawových buněk.

Zvláště zajímavé bylo zkoumáno, jak se Renshawovy buňky spojují s motoneurony a také s nimi roli v modelech sítí negativní zpětné vazby fungujících v různých částech nervového systému centrální.

α motorické neurony

α motorické neurony dávají vzniknout velká vlákna motorických nervů (v průměru 14 nanometrů) a několikrát se rozvětvují podél svého průběhu, poté vstoupí do svalu a inervují velká vlákna kosterního svalstva.

Stimulace jednoho a nervového vlákna excituje tři až několik stovek vláken kosterního svalstva na jakékoli úrovni, souhrnně označované jako "motorická jednotka".

Renshawovy buňky jsou spojeny s tímto typem motorických neuronů dvěma způsoby. Na jedné ruce, přijímáním excitačního signálu z axonu motorického neuronu, jakmile opustí kořen motoru; tímto způsobem buňky „vědí“, zda je motorický neuron více či méně aktivován (akční potenciály střelby)

pro druhého, prostřednictvím inhibičního dodávání axonůk synapsi s buněčným tělem začínajícího motorického neuronu nebo s jiným α motorickým neuronem stejné motorické skupiny nebo s oběma.

Účinnost synaptického přenosu mezi axony α motorických neuronů a Renshawovými buňkami je velmi vysoká, protože posledně jmenovaný může být aktivován, i když s dávkami kratšího trvání, pro jeden motorický neuron. Výboje jsou generovány dlouhotrvajícími excitačními postsynaptickými potenciály.

interneurony

Interneurony jsou přítomny ve všech oblastech dřeňové šedé hmoty, jak v předních rozích, tak i v zadních a středních rozích, které leží mezi nimi. Tyto buňky jsou mnohem početnější než motoneurony.

Jsou malé velikosti a mají vysoce vzrušující povahu, stejně jako oni Jsou schopny spontánně vydat až 1500 výbojů za sekundu. Mají mezi sebou více spojení a mnoho z nich, jako v případě Renshawových buněk, vytváří přímé synapse s motorickými neurony.

Renshawův okruh

Renshawovy buňky inhibují aktivitu motorických neuronů, omezují jejich frekvenci stimulace, která přímo ovlivňuje sílu svalové kontrakce. To znamená, že zasahují do práce motorických neuronů a snižují sílu svalové kontrakce.

Svým způsobem může být tento mechanismus prospěšný, protože nám umožňuje ovládat pohyby tak, abychom nezpůsobili zbytečné škodydělat přesné pohyby atd. V některých sportech je však vyžadována větší síla, rychlost nebo výbušnost a mechanismus působení Renshawových buněk může tyto cíle ztížit.

Ve sportech, které vyžadují výbušné nebo rychlé akceje systém Renshawových buněk inhibován centrálním nervovým systémem, takže a větší síla svalové kontrakce (což neznamená, že se Renshawovy buňky automaticky zastaví funkce).

Navíc tento systém nefunguje vždy stejně. Zdá se, že v raném věku není příliš vyvinutá; a vidíme to například, když se dítě snaží hodit míč jinému chlapci, který je kousek od něj, protože normálně to zpočátku udělá mnohem větší silou, než je nutné. A to je částečně způsobeno malou "akcí" Renshawových buněk.

Tento systém inhibičních interneuronů se postupem času vyvíjí a formuje, vzhledem k potřebě samotného pohybového aparátu provádět více či méně přesné akce. Pokud tedy potřebujeme provést přesné akce, bude tento systém zaznamenán a dále rozvíjen; a naopak, pokud se rozhodneme pro násilnější nebo výbušnější pohyby a akce.

Mozkové a motorické funkce

Kromě Renshawových buněk a na další úrovni složitosti je chování našich svalů řízeno mozkem, hlavně jeho vnější oblastí, mozkovou kůrou.

On primární motorická oblast (nachází se ve středu naší hlavy), má na starosti ovládání běžných pohybů, jako je chůze nebo běh; a sekundární motorická oblast, zodpovědná za regulaci jemných a komplikovanějších pohybů, jako jsou ty potřebné k produkci řeči nebo hraní na kytaru.

Další z důležitých oblastí v ovládání, programování a vedení našich pohybů je premotorická oblast., oblast motorické kůry, která uchovává motorické programy získané našimi zkušenostmi.

Spolu s tímto regionem najdeme také doplňkovou motorickou oblast, zodpovědnou za iniciaci, programování, plánování a koordinaci komplexních pohybů.

Nakonec stojí za zmínku cerebellum, zodpovědná oblast mozku, spolu s bazálních ganglií, abychom zahájili pohyby a udrželi svalový tonus (stav mírného napětí, abychom zůstali vzpřímení a připraveni pohybovat), protože dostává aferentní informace o poloze končetin a stupni kontrakce svalnatý.

Bibliografické odkazy:

• Renshaw, B. (1946). Centrální účinky dostředivých impulsů v axonech míšních ventrálních kořenů. Journal of Neurophysiology, 9, pp. 191 - 204.