Renshaw-celler: karakteristika og funktioner af disse interneuroner

Renshaw-celler er en gruppe af hæmmende interneuroner som er en del af vores motoriske funktioner i rygmarven.

Disse celler (opkaldt efter den første person, der beskrev dem, Birdsey Renshaw) var de første type spinale interneuroner, der er funktionelt, morfologisk og farmakologisk identificeret. I denne artikel vil vi se dens egenskaber.

• Relateret artikel: "Typer af neuroner: egenskaber og funktioner"

Hvad er Renshaw-celler?

Konceptet med Renshaw-celler blev postuleret, da det blev opdaget ud fra antidromiske signaler (som bevæger sig i modsat retning af den fysiologiske) et motorneuron, der rejste sideløbende baglæns, fra den ventrale rod til rygrad, og at der var interneuroner, der skød med høj frekvens og resulterede i hæmning.

I flere undersøgelser blev det også vist, at disse interneuroner, Renshaw-cellerne, De blev stimuleret af acetylcholin fra motorneuroner., neurotransmitteren, der er ansvarlig for at generere aktionspotentialer i muskelfibre for at generere sammentrækningsbevægelser.

Et andet bevis var at finde, at antidromisk stimulering af nervefibre også genererede aktionspotentialer i kroppene af motoriske neuroner sammen med hyperpolarisering (stigning i den absolutte værdi af cellens membranpotentiale) af andre grupper af motoriske neuroner.

Handlingsmekanismer

Renshaw celler, placeret i de forreste horn af rygmarven, overføre hæmmende signaler til omgivende motoriske neuroner. Så snart axonet forlader kroppen af ​​det tidligere motorneuron, genererer de sidegrene, der rager ud til de nærliggende Renshaw-celler.

Særligt interessant er blevet undersøgt, hvordan Renshaw-celler kobler til motoneuroner, såvel som deres rolle i modeller af negative feedback-netværk, der opererer i forskellige dele af nervesystemet central.

α motoriske neuroner

α motoriske neuroner giver anledning til store motoriske nervetråde (gennemsnitlig 14 nanometer i diameter) og forgrene sig flere gange langs deres forløb, derefter gå ind i musklen og innervere de store skeletmuskelfibre.

Stimulering af en α-nervefiber exciterer fra tre til flere hundrede skeletmuskelfibre på ethvert niveau, samlet omtalt som en "motorisk enhed".

Renshaw-celler er forbundet med denne type motorneuron på to måder. På den ene side, ved at modtage et excitatorisk signal fra motorneurons axon, så snart den forlader motorroden; på denne måde "ved" cellerne, om det motoriske neuron er mere eller mindre aktiveret (affyringsaktionspotentialer)

For den anden, via hæmmende axonleveringat synapse med cellelegemet af den begyndende motorneuron, eller med en anden α motorneuron af samme motoriske gruppe, eller med begge.

Effektiviteten af ​​synaptisk transmission mellem axonerne af α-motorneuroner og Renshaw-celler er meget høj, da sidstnævnte kan aktiveres, dog med udbrud af kortere varighed, for en enkelt motorisk neuron. Udledningerne genereres af langvarige excitatoriske postsynaptiske potentialer.

interneuroner

Interneuroner er til stede i alle områder af den medullære grå substans, både i de forreste horn, såvel som i de bagerste og mellemliggende horn, der ligger mellem dem. Disse celler er meget mere talrige end motoneuroner.

De er små i størrelse og har en meget ophidsende natur, da de De er i stand til spontant at udsende op til 1.500 udladninger i sekundet. De har flere forbindelser indbyrdes, og mange af dem, som i tilfældet med Renshaw-celler, etablerer direkte synapser med motorneuroner.

Renshaws kredsløb

Renshaw-celler hæmmer aktiviteten af ​​motorneuroner, hvilket begrænser deres stimuleringsfrekvens, som direkte påvirker kraften af ​​muskelsammentrækning. Det vil sige, at de forstyrrer arbejdet i motorneuroner, hvilket mindsker kraften af ​​muskelsammentrækning.

På en måde kan denne mekanisme være gavnlig pga giver os mulighed for at kontrollere bevægelser for ikke at forårsage unødig skade, lav præcise bevægelser osv. Men i nogle sportsgrene kræves større styrke, hastighed eller eksplosivitet, og Renshaw-cellernes virkningsmekanisme kan gøre disse mål vanskelige.

I sport, der kræver eksplosive eller hurtige handlinger, er Renshaw-cellesystemet hæmmet af centralnervesystemet, således at en større muskelsammentrækningskraft (hvilket ikke betyder, at Renshaw-celler automatisk stopper fungere).

Desuden virker dette system ikke altid ens. Det ser ud til, at det i en tidlig alder ikke er særlig udviklet; og det ser vi for eksempel, når et barn forsøger at kaste bolden til en anden dreng, der er et stykke væk, da han normalt i starten vil gøre det med meget mere kraft end nødvendigt. Og dette skyldes til dels Renshaw-cellernes lille "handling".

Dette system af hæmmende interneuroner udvikler og former sig over tid, givet muskel- og skeletsystemets behov for at udføre mere eller mindre præcise handlinger. Derfor, hvis vi skal udføre præcise handlinger, vil dette system blive bemærket og videreudviklet; og omvendt, hvis vi vælger mere voldelige eller eksplosive bevægelser og handlinger.

Hjerne og motoriske funktioner

Ud over Renshaw-celler og på et andet kompleksitetsniveau styres vores musklers adfærd af hjernen, hovedsageligt af dens ydre region, hjernebarken.

Han primære motoriske område (placeret i midten af ​​vores hoveder), er ansvarlig for at kontrollere almindelige bevægelser, såsom at gå eller løbe; og det sekundære motoriske område, der er ansvarligt for at regulere fine og mere komplicerede bevægelser, såsom dem, der er nødvendige for at producere tale eller spille guitar.

Et andet af de vigtige områder i styringen, programmeringen og vejledningen af ​​vores bevægelser er det præmotoriske område., en region af den motoriske cortex, der gemmer motoriske programmer, lært gennem vores erfaringer.

Sammen med denne region finder vi også det supplerende motoriske område, ansvarlig for igangsættelse, programmering, planlægning og koordinering af komplekse bevægelser.

Endelig er det værd at bemærke cerebellum, det område af hjernen, der er ansvarligt, sammen med basale ganglier, for at starte vores bevægelser og for at opretholde muskeltonus (tilstand af let spænding for at forblive oprejst og klar at bevæge sig), da den modtager afferent information om ekstremiteternes position og graden af ​​sammentrækning muskuløs.

Bibliografiske referencer:

• Renshaw, B. (1946). Centrale effekter af centripetale impulser i axoner af spinale ventrale rødder. Journal of Neurophysiology, 9, pp. 191 - 204.