Interneuron: egenskaber ved denne type nervecelle

Interneuroner er en type nervecelle, der forbinder motorneuroner med sensoriske neuroner.. Dens axoner og dendritter projiceres i et enkelt hjerneområde, i modsætning til hvad der sker med de fleste celler i nervesystemet, som normalt har aksonale fremspring i regioner mere fjern. Som vi vil se i hele artiklen, fungerer interneuroner som hæmmende neuroner gennem neurotransmitteren GABA

Dernæst forklarer vi mere detaljeret, hvad disse nerveceller består af, hvad er deres vigtigste egenskaber, og hvilke funktioner de udfører.

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

Interneuron: definition og egenskaber

En internuron er en type nervecelle, der generelt er placeret i integrerede områder af centralnervesystemet, hvis axoner (og dendritter) er begrænset til et enkelt hjerneområde. Denne funktion adskiller dem fra hovedceller, som ofte har aksonale fremspring uden for det område af hjernen, hvor deres cellelegemer og dendritter er placeret.

De vigtigste neuroner og deres netværk ligger til grund for behandling og lagring af lokal information og repræsenterer de vigtigste outputkilder til information fra enhver hjerneområde, mens interneuroner pr. definition har lokale axoner, der styrer neuronal aktivitet i deres sæt.

Mens større celler for det meste er exciterende, bruger glutamat som en neurotransmitter, interneuroner bruger ofte gamma-aminosmørsyre (GABA) til at hæmme deres mål. Da GABA primært virker gennem åbning af ionkanaler i den postsynaptiske neuron, opnår interneuroner deres virkninger. funktionel ved hyperpolarisering af store klynger af større celler (skønt de under visse omstændigheder også kan mediere depolarisering).

Interneuroner i rygmarven kan bruge glycin sammen med GABA til at hæmme større celler, mens interneuroner i kortikale områder eller basale ganglier kan frigive forskellige neuropeptider (cholecystokinin, somatostatin, enkefaliner osv.) ud over GABA. I nogle regioner, såsom basale ganglier og lillehjernen, er de største neuroner også GABAergiske.

Typer

De fleste interneuroner innerverer forskellige typer målceller (både hovedceller og interneuroner) nogenlunde i forhold til deres forekomst i neuropilen (regionen mellem forskellige cellelegemer eller neuroncellelegemer af det grå stof i hjernen og rygmarven) og ved så meget synaps overvejende på den mest almindelige celletype, som er de lokale hovedceller.

Nedenfor er de to hovedtyper af kortikale interneuroner: perisomatiske og dendritiske hæmmende celler.

1. Perisomatiske hæmmende celler

Det nøjagtige afslutningssted såvel som de specifikke indgangskarakteristikker gør det muligt at dissekere denne cellegruppe i to hovedtyper af interneuroner: axo-axonal eller edderkoppeceller, der udelukkende innerverer de oprindelige axonsegmenter i hovedcellerne og produceres både i hippocampus og i neocortex; og kurvceller, der danner flere synaptiske kontakter i somas og proximale dendritter af større celler.

På grund af den strategiske placering af deres axonterminaler er det blevet foreslået, at axo-axonceller samtidig hæmmer produktionen af ​​store populationer af større celler. Nylige beviser antyder imidlertid, at deres postsynaptiske GABAA-receptormedierede virkning kan være depolarisering og som følge heraf kan losse hele befolkningen af ​​pyramideceller, de innerverer, med det formål at synkronisere deres produktion eller genoprette ledningsevne i deres træer dendritisk.

Kurvceller er til stede i mange forskellige områder af hjernen, herunder cerebrale cortices og cerebellums.a (i lillehjernen hæmmer de Purkinje-celler). I neocortex og hippocampus er der adskilt adskillige undertyper af kurvceller. De to hovedundertyper af hippocampus kurvceller kan lettere skelnes ud fra deres indhold af calcium og neuropeptidbindende proteiner.

2. Dendritiske hæmmende celler

Denne gruppe af interneuroner er den mest forskelligartede, både morfologisk og funktionelt. Dendritiske hæmmende celler er til stede i mange forskellige dele af nervesystemet, herunder lillehjernen, den olfaktoriske pære og alle områder af hjernebarken. Faktisk er en lang række dendritiske hæmmende interneuroner blevet beskrevet i neocortex.

Disse typer af interneuroner inkluderer Martinotti-celler, der primært målretter mod den apikale tuftregion af pyramideceller og indeholder neuropeptidsomatostatin; dobbelt buket celler; og bipolære celler, der hovedsageligt målretter mod basale dendriter. Imidlertid har de nøjagtige funktioner i disse neokortikale celletyper været vanskelige at identificere.

Forskellige typer dendritiske interneuroner har udviklet sig til at kontrollere de glutamatergiske input af større celler fra forskellige kilder. Især tilvejebringer individuelle dendritiske hæmmende celler af enhver type 2 til 20 synapser i en enkelt pyramidecelle, der er spredt over det dendritiske træ.

• Du kan være interesseret: "Dele af nervesystemet: anatomiske strukturer og funktioner"

Kortikale interneuronfunktioner

Hvad der hidtil er fundet er, at interneuroner regulere niveauer af fysiologisk aktivitet i hjernen, undgå løbende excitation i tilbagevendende kortikale netværk. En lignende rolle i stabiliseringen af ​​det kortikale netværks dynamik er også blevet tilskrevet hæmning af Renshaw cellemedieret feedback i marvmotorregioner rygmarv.

Der er beviser for, at varige ændringer i niveauet af ophidselse ledsages af en tilsvarende ændring i det generelle niveau af inhibering; imidlertid kan forbigående ubalancer mellem excitation og inhibering også induceres. I hippocampus og i neocortex er ændringer i niveauet af internuronal fyring blevet observeret for at ledsage nye oplevelser relevant for opførsel og sandsynligvis bidrage til at tillade de plastiske ændringer, der er forårsaget af sådanne stresshændelser. læring.

Interneuroner yde et kritisk bidrag til dannelsen af ​​gitteroscillationer og synkronisere aktiviteten af ​​hovedcellerne under oscillerende og forbigående hjernetilstande. Især perisomatiske interneuroner betragtes som væsentlige for genereringen af ​​gammarytmer. (involveret i bevidst opfattelse), selvom den nøjagtige karakter af deres bidrag kan variere imellem forskellige regioner.

Ud over at opretholde homeostase og give en tidsramme for cellulær aktivitet Hovedsageligt vil interneuroner sandsynligvis spille en mere direkte rolle i neuronal aktivitet kortikale. Interneuroner, der er målrettet mod specifikke dendritiske regioner, kan selektivt blokere spændende input fra forskellige kilder og ændrer dermed deres relative bidrag til output fra celle. Dendritisk inhibering kan også kontrollere forskellige former for synaptisk plasticitet og på celleniveau gennem dets interaktion med aktive dendritiske processer.

Feedbackhæmning indfører også direkte konkurrence mellem medlemmer af en lokal større cellepopulation en stigning i aktiviteten af ​​en celle har tendens til at mindske aktiviteten af ​​andre celler. Sådan konkurrence kan være et simpelt, men effektivt middel til støjdæmpning, og især hvis det suppleres med lokal tilbagevendende excitation, medium valget mellem konkurrerende input og kan endda implementere komplekse aktiviteter såsom arbejdshukommelse og beslutningstagning i EU neocortex.

Bibliografiske referencer:

• DeFelipe, J. (2002). Kortikale interneuroner: fra Cajal til 2001. I gang inden for hjerneforskning (Vol. 136, s. 215-238). Elsevier.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. I., Huang, Z. J., & Kepecs, A. (2013). Kortikale interneuroner, der specialiserer sig i desinhibitorisk kontrol. Nature, 503 (7477), 521.
• Wonders, C. P., & Anderson, S. TIL. (2006). Oprindelsen og specifikationen af ​​kortikale interneuroner. Naturanmeldelser Neurovidenskab, 7 (9), 687.