Von Economo neuroner: hvad de er, hvor de er placeret og deres funktioner

Von Economo neuroner er en særlig klasse af nerveceller., første gang beskrevet for knap et århundrede siden, karakteristika for mennesker og menneskeaber.

De er specielle på grund af deres særlige spindelformede struktur og fordi de er involveret i komplekse processer kognitive, der har at gøre med socialisering, empati, intuition eller beslutningstagning kompleks.

I denne artikel forklarer vi, hvad disse typer neuroner består af, hvor vi kan lokalisere dem, hvad er deres struktur og hvilke funktioner de udfører, og hvad sker der, når disse celler udvikler sig unormalt.

• Vi anbefaler, at du læser: ["Typer of neurons: characteristics and functions"](Typer of neurons: characteristics and functions)

Von Economo neuroner: definition, placering og udvikling

Von Economo neuroner, også kendt som spindel neuroner, er opkaldt efter den østrigske psykiater og neurolog Konstantin F. Fra Economo, som i 1926 gav en detaljeret beskrivelse af morfologien og kortikale fordeling af denne type neuron.

Von Economo var også den første videnskabsmand, der viste, at disse spindelceller er neuroner. specialiserede celler placeret i lag Vb i den forreste cingulate cortex og frontale insulære cortex for det meste.

Spindelneuroner, i modsætning til de fleste typer nerveceller, er til stede i menneskeaber. (gorillaer, chimpanser, bonoboer og orangutanger) og hos mennesker, men fraværende hos andre typer primater.

Von Economo neuroner udvikler sig sent, både ontogenetisk og fylogenetisk. Disse celler vises for første gang i uge 35 af graviditeten; ved fødslen er kun omkring 15 % af de postnatale antal til stede, og efter fire år er antallet af voksne til stede.

Ifølge forskning ser spindelceller ud til at have udviklet sig for omkring 15 millioner år siden, før den evolutionære divergens mellem orangutanger og homininer. Deres opdagelse i nogle hvaler tyder på, at der kunne være en anden uafhængig udvikling af denne type neuron.

Den observation, at von Economo-celler forekommer i en meget betydelig gruppe af dyr har ført til spekulationer om, at de har stor betydning for menneskets evolution og hjernefunktion.

Det faktum, at disse neuroner er blevet opdaget i andre arter (såsom hvaler) antyder, at de kan være en obligatorisk neural tilpasning i store hjerner, som ville tillade hurtig behandling og overførsel af information langs meget specifikke projektioner, og som udviklede sig i forhold til social adfærd dukker op.

Struktur

Von Economo beskrev denne type celle som neuroner, der viser en spindelform og usædvanlig længde., orienteret vinkelret på pialoverfladen af ​​cortex, med en stor apikal axon og en enkelt basal dendrit, næsten samme bredde som dens soma.

Dens store apikale axon og aflange soma med et stort volumen ligner dem i den kortikale pyramidale neuron, men von Economo neuroner de mangler de talrige basale dendritter, som pyramideceller har, og modtager i stedet input fra en relativt lille delmængde af cortex. lille; desuden er spindelneuroner cirka fem gange større end lag V pyramidale neuroner (i gennemsnit).

Deres strukturelle lighed med pyramidale neuroner tyder på, at disse neuroner kan udføre lignende funktioner, og fordi den hastighed, hvormed de neuroner udfører information, som normalt samvarierer med diameteren af ​​deres axoner, store von Economo neuroner kan gøre det meget hurtigt sammenlignet med andre neuroner.

Alligevel er von Economo-neuroner relativt sjældne i en region som anterior cingulate cortex, da de kun udgør 1-2% af det samlede antal neuroner i dette hjerneområde.

I den frontale insulære cortex er disse typer neuroner 30 % flere i højre hjernehalvdel end i venstre.; en hemisfærisk differentieringsproces, der finder sted i de første fire år af postnatal udvikling hos mennesker.

funktioner

De udførte undersøgelser tyder på, at den frontale insulære cortex og den forreste cingulate cortex, de hjerneområder, hvor det største antal spindelneuroner har været placeret, er involveret i social ræsonnement, empati, følelser og overvågning af visceral autonom aktivitet, Blandt andre funktioner.

Den forreste cingulate cortex har projektioner mod frontopolar cortex, som har været relateret til processer med kognitiv dissonans og usikkerhed. I betragtning af Von Economo-cellers morfologi er de blevet beskrevet som hurtigt projicerende neuroner, og på grund af funktionerne i de områder, hvor de menes at modtage og projektere information, menes det, at de ville spille en vigtig rolle i intuition, hurtig beslutningstagning og i løsningen af ​​dissonansprocesser kognitive.

Spindelneuroner hjælper med at kanalisere neurale signaler fra dybe områder af cortex til relativt fjerne dele af hjernen. Signaler fra den forreste cingulate cortex har vist sig at blive modtaget i Brodmann område 10, i frontopolar cortex, hvor det menes, at reguleringen af kognitiv dissonans og disambiguation mellem alternativer.

På den anden side aktiverer intense følelser hos mennesker den forreste cingulate cortex, da den transmitterer neurale signaler, der kommer fra amygdala, et primært følelsesbehandlingscenter til frontal cortex. Den forreste cingulate cortex er også aktiv under krævende opgaver, der kræver dømmekraft og diskrimination, samt fejldetektion.

Den forreste cingulate cortex er også involveret i autonome funktioner, herunder motoriske og fordøjelsesfunktioner., samtidig med at de spiller en rolle i reguleringen af ​​blodtryk og hjertefrekvens.

De betydelige lugte- og smagsevner i cingulate cortex og frontal insular cortex synes at være forsvundet under evolutionen, til udfører nu forbedrede funktioner relateret til højere kognition, lige fra planlægning og selvbevidsthed til rollespil og bedrag.

Det skal også bemærkes, at menneskers nedsatte lugtfunktion sammenlignet med andre primater kan relateres til, at spindelceller placeret i vigtige neurale centre har kun to dendritter i stedet for mange, hvilket resulterer i neural integration reduceret

Lidelser relateret til den unormale udvikling af disse neuroner

Unormal udvikling af von Economo neuroner er blevet forbundet med forskellige personlighedsforstyrrelser og neuroudviklingsforstyrrelser., især dem, der er karakteriseret ved forvrængning af virkeligheden, tankeforstyrrelser, sprogforstyrrelser og social tilbagetrækning.

Derudover er unormal udvikling og funktion af denne type neuron blevet impliceret i lidelser såsom autisme, da det i forskellige undersøgelser har været muligt at verificere, at spindelneuroner deltager i de kognitive processer, der er involveret i den hurtige intuitive evaluering af komplekse situationer. I denne forstand er det blevet foreslået, at de kunne være en del af de kredsløb, der understøtter menneskelige sociale netværk.

Det er blevet foreslået, at von Economo neuroner er relateret til hjerneområder, der er forbundet med teori om sind, gennem transmission af information fra cingulate cortex og frontoinsulære områder til frontal og temporal cortex, hvor hurtige indsigter kombineres med langsommere deliberative domme.

I autismespektrumforstyrrelser ville spindelneuroner ikke udvikle sig ordentligt, og denne fiasko kunne være delvist ansvarlige for de sociale vanskeligheder, der opstår ved at anvende intuitionsprocesser defekt.

Udover, selektiv degeneration af spindelneuroner er også blevet observeret ved sygdomme som Alzheimers og demens. For eksempel hos patienter med frontotemporal demens, en neurodegenerativ lidelse, der får personen til mister empati og bliver uberegnelig og ufølsom, er det blevet set, at 70 % af Von Economo neuroner var beskadiget.

Endelig skal det bemærkes, at noget forskning har antydet, at den unormale udvikling af disse neuroner kan være relateret til patogenesen af skizofreni, selvom der hidtil ikke er opnået afgørende resultater.

Bibliografiske referencer:

• Allman, J. M., Watson, K. K., Tetreault, N. A., & Hakeem, A. OG. (2005). Intuition og autisme: en mulig rolle for Von Economo neuroner. Trends in cognitive sciences, 9(8), 367-373..

• Seeley, W. W., Carlin, D. A., Allman, J. M., Macedo, M. N., Bush, C., Miller, B. L., & Dearmond, S. J. (2006). Tidlig frontotemporal demens retter sig mod neuroner, der er unikke for aber og mennesker. Annals of Neurology: Official Journal of American Neurological Association og Child Neurology Society, 60(6), 660-667.

• Watson, K. K., Jones, T. K., & Allman, J. m. (2006). Dendritisk arkitektur af von Economo neuronerne. Neuroscience, 141(3), 1107-1112.