Betz-celle: egenskaber og funktioner for denne type neuron

Vores hjerne er ansvarlig for planlægning, koordinering og udførelse af de bevægelser, der er nødvendige for at udføre daglige aktiviteter, og det gør det hovedsageligt gennem det primære motorområde.

I denne hjerneområde findes nogle af de største celler i vores nervesystem, Betz celler; en type kæmpe pyramideformet neuron, der er ansvarlig for at overføre motoriske kommandoer gennem nerveimpulser, der bevæger sig fra neocortex til rygmarven.

I denne artikel forklarer vi, hvad Betz-celler er, hvad er deres vigtigste egenskaber, hvor er de placeret, og i hvilke patologiske processer er de involveret.

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

Betz-celler: definition og egenskaber

Betz celler er nogle af de største motorneuroner i det menneskelige nervesystem, og er opkaldt efter den ukrainske videnskabsmand Vladimir A. Betz, der beskrev denne type nervecelle i slutningen af ​​det 19. århundrede. Disse pyramidelignende celler er gigantiske i størrelse (sammenlignet med de fleste neuroner) og er placeret i det grå stof af den primære motoriske cortex, en hjerneområde, der sammen med andre tilstødende områder er ansvarlig for planlægning og udførelse af bevægelser muskuløs.

Betz-neuroner er kendetegnet ved store somas og omfattende basilar dendriter. Disse dendriter er signifikant større end andre overfladiske og dybe pyramideformede neuroner. De apikale dendritter og somaen i disse celler er orienteret langs en lodret akse, hvilket kan bidrage til søjlebehandling i den primære motoriske cortex. Hvad mere er, Betz celle somas har en heterogen form, inklusive pyramideformede, trekantede og spindelformede cellelegemer.

Disse motorneuroner sender deres axoner gennem kortikospinalvejen til rygmarvens forreste horn, hvor de kommer i kontakt med den nedre motorneuron. Selvom Betz-celler har en apikal dendrit, der er typisk for pyramidale neuroner, har de flere dendritiske akser primærvalg, og disse efterlader ikke somaen kun i basale vinkler, men forgrener sig fra næsten ethvert punkt i a asymmetrisk.

De perisomatiske og basale dendriter fra Betz-neuroner rager ind i alle kortikale lag, men de fleste af dets vandrette fremspring befolker lag V og VIhvoraf nogle når det hvide stof. Ifølge en undersøgelse repræsenterer Betz-celler ca. 10% af den samlede population af pyramideceller i Vb-laget i den menneskelige primære motoriske cortex.

Den primære motoriske cortex

Betz-celler er placeret i lag V i den primære motoriske cortex. Dette lag indeholder denne type kæmpe pyramidale neuroner, der er ansvarlige for at sende deres lange axoner til motorkernerne kontralaterale kraniale nerver og nedre motorneuroner placeret i rygmarvets ventrale horn rygmarv.

Axons af Betz-neuroner er en del af kortikospinal-kanalenSelvom disse nerveceller ikke udgør den komplette motoriske output af cortex, er de ansvarlige for at tilvejebringe en klar markør for den primære motoriske cortex (Brodmann-område 4). Denne region i hjernen indeholder et topografisk kort over kroppens muskler, hvori hovedet er repræsenteret lateralt, benet medialt og resten af ​​delene i positioner mellemliggende.

Betz-celler findes enkeltvis eller i små grupper på tre til fire neuroner, især i den dorsale del af den primære motoriske cortex. Størrelsen af ​​cellerne i disse neuroner falder konstant langs en mediolateral gradient. Denne reduktion i størrelse ser ud til at være relateret til motorisk somatotopi: de største celler findes i repræsentationsregion for fødder og ben, hvor efferente axoner rager videre langs kanalen kortikospinal.

Det skal bemærkes, at Betz-cellerne findes i motorbarken hos alle primater Og ifølge undersøgelser bliver disse neurons kroppe proportionalt større med stigninger i kropsvægt, hjernevægt og encephalisering. Desuden kunne den fylogenetiske variation i den volumetriske skala for denne type neuroner være relateret til specifikke tilpasninger af hver art.

• Du kan være interesseret: "Cerebral cortex: dens lag, områder og funktioner"

Neurodegenerative sygdomme

Der ser ud til at være kun få patologier i centralnervesystemet, der involverer Betz-celler. Disse er generelt neurodegenerative sygdomme, der mere eller mindre specifikt påvirker den primære motoriske cortex og dens fremskrivninger.

I hvilket omfang Betz-celler påvirkes i degenerative motorneuronsygdomme, såsom Amyotrofisk lateral sklerose (A'ET). Denne progressive sygdom er kendt for ikke kun at påvirke motorsystemet, men også forskellige ikke-motoriske systemer og subkortikale områder, og det kan forekomme sporadisk eller familiært. Den patofysiologiske mekanisme i ALS er tab af forreste hornceller og degeneration af kortikospinalkanalen med involvering af de øvre motorneuroner.

Der er andre neurodegenerative sygdomme inden for spektret af ALS, for eksempel ALS-parkinsonism-demens-komplekseten forstyrrelse, der involverer de kortikale motorveje og primær lateral sklerose, der kun involverer de øvre motorneuroner med et totalt tab af Betz-celler.

På det cellulære kortikale niveau, degeneration af dendritiske arboriseringer, ændringer i synapser og tab af Betz-celler i ALS og andre sygdomme degenerative sygdomme, der involverer den primære motoriske cortex, antyder en deltagelse af denne neuronal subpopulation i processen med denne type sygdom neurologisk.

Normal hjerne aldring

Ramón y Cajal var en af ​​de første forskere, der identificerede en forskel i Betz-cellemorfologi under levetiden mellem nyfødte og voksne; den berømte anatom fandt ud af, at de basale dendritter af disse neuroner var længere i udviklede hjerner.

Nyere undersøgelser har vist, at i normalt aldrende hjerner har Betz-celler reduceret og hævede dendritiske rygsøjler. Disse aldersrelaterede ændringer er blevet betragtet som en mulig sammenhæng mellem afmatningen i motorens ydeevne og smidighed samt øget stivhed over levetiden som motorcellerne Betz er fortrinsvis involveret i stabilisering af muskeltonus.

Derudover har dyreforsøg rapporteret om et fald i størrelsen på Betz-cellesomas hos voksne rhesusaber. normal sammen med et progressivt udseende af meget specifikke inklusionslegemer (unormale subcellulære strukturer) relateret til alder. Disse data modsiger dog tidligere observationer af Betz-cellebetændelse under aldring hos mennesker.

Det faktum, at Betz-celler kan blive påvirket under aldring, er vigtigt i betragtning redegøre for det faktum, at studier i denne henseende kun har undersøgt hjernen hos ældre patienter fremskreden. Det skal dog bemærkes, at den primære motoriske cortex generelt spares fra Alzheimers sygdom, i det mindste indtil de meget sene stadier af demens og ændringer patologier i store neuroner ses kun i atypiske tilfælde med fremtrædende motoriske symptomer eller i tilfælde af kompleks lateral sklerose amyotrofisk-parkinsonisme-demens.

Bibliografiske referencer:

• Eisen, A. og Weber, M. (2001). Motor cortex og amyotrofisk lateral sklerose. Muscle & Nerve: Official Journal of the American Association of Electrodiagnostic Medicine, 24 (4), 564-573.
• Jeannerod, M. (2006). Oprindelsen af ​​frivillig handling. Historien om et fysiologisk koncept. Comptes Rendus Biologies, 329 (5-6), 354-362.
• Sasaki, S. og Iwata, M. (2001). Ultrastrukturel undersøgelse af Betz-celler i den primære motoriske cortex i den menneskelige hjerne. Journal of Anatomy, 199 (6), 699-708.