Renshaw-Zellen: Eigenschaften und Funktionen dieser Interneuronen
Renshaw-Zellen sind eine Gruppe von inhibitorischen Interneuronen die Teil unserer motorischen Funktionen des Rückenmarks sind.
Diese Zellen (benannt nach der ersten Person, die sie beschrieb, Birdsey Renshaw) waren die erste Art von spinalen Interneuronen, die funktionell, morphologisch und pharmakologisch sind identifiziert. In diesem Artikel werden wir seine Eigenschaften sehen.
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Was sind Renshaw-Zellen?
Das Konzept der Renshaw-Zellen wurde postuliert, als es aus antidromischen Signalen (die sich bewegen) entdeckt wurde in der entgegengesetzten Richtung zur physiologischen) ein Motoneuron, das kollateral nach hinten wanderte, von der ventralen Wurzel zur Rückenmark, und dass es Interneurone gab, die mit hoher Frequenz feuerten und zu einer Hemmung führten.
In mehreren Untersuchungen wurde auch gezeigt, dass diese Interneurone, die Renshaw-Zellen, Sie wurden durch Acetylcholin aus Motoneuronen stimuliert., der Neurotransmitter, der für die Erzeugung von Aktionspotentialen in Muskelfasern verantwortlich ist, um Kontraktionsbewegungen zu erzeugen.
Ein weiterer Beweis war der Befund, dass die antidromische Stimulation von Nervenfasern auch Aktionspotentiale im Körper erzeugte Motoneuronen, zusammen mit Hyperpolarisation (Erhöhung des absoluten Werts des Membranpotentials der Zelle) anderer Gruppen von motorische Neuronen.
Wirkungsmechanismen
Renshaw-Zellen, die sich in den Vorderhörnern des Rückenmarks befinden, leiten hemmende Signale an umliegende Motoneuronen weiter. Sobald das Axon den Körper des vorherigen Motoneurons verlässt, bilden sie Seitenäste, die zu den benachbarten Renshaw-Zellen projizieren.
Besonders interessant wurde untersucht, wie Renshaw-Zellen an Motoneuronen koppeln, sowie deren Rolle in Modellen negativer Rückkopplungsnetzwerke, die in verschiedenen Teilen des Nervensystems operieren zentral.
α Motoneuronen
α Motoneuronen entstehen große motorische Nervenfasern (durchschnittlich 14 Nanometer Durchmesser) und verzweigen sich mehrmals entlang ihres Verlaufs, treten dann in den Muskel ein und innervieren die großen Skelettmuskelfasern.
Die Stimulation einer α-Nervenfaser erregt drei bis mehrere hundert Skelettmuskelfasern auf jeder Ebene, die zusammen als "motorische Einheit" bezeichnet werden.
Renshaw-Zellen sind mit dieser Art von Motoneuron auf zweierlei Weise assoziiert. Einerseits, durch den Empfang eines Anregungssignals vom Axon des Motoneurons, sobald es die Motorwurzel verlässt; auf diese Weise „wissen“ die Zellen, ob das Motoneuron mehr oder weniger aktiviert ist (Aktionspotentiale feuern)
Für die anderen, über hemmende Axonabgabeum mit dem Zellkörper des beginnenden Motoneurons oder mit einem anderen α-Motoneuron derselben Motorgruppe oder mit beiden Synapsen zu bilden.
Die Effizienz der synaptischen Übertragung zwischen den Axonen von α-Motoneuronen und Renshaw-Zellen ist sehr hoch, da letztere, wenn auch mit Bursts kürzerer Dauer, für eine Single aktiviert werden können Motoneuron. Die Entladungen werden durch lang andauernde exzitatorische postsynaptische Potentiale erzeugt.
Interneuronen
Interneurone sind in allen Regionen der medullären grauen Substanz vorhanden, sowohl in den Vorderhörnern als auch in den dazwischen liegenden Hinter- und Zwischenhörnern. Diese Zellen sind viel zahlreicher als Motoneuronen.
Sie sind klein und haben eine sehr erregbare Natur, da sie Sie können spontan bis zu 1.500 Entladungen pro Sekunde abgeben. Sie haben untereinander vielfältige Verbindungen, und viele von ihnen, wie im Fall von Renshaw-Zellen, bauen direkte Synapsen mit Motoneuronen auf.
Renshaws Schaltung
Renshaw-Zellen hemmen die Aktivität von Motoneuronen und begrenzen ihre Stimulationsfrequenz, was direkt beeinflusst die Kraft der Muskelkontraktion. Das heißt, sie stören die Arbeit von Motoneuronen und verringern die Kraft der Muskelkontraktion.
In gewisser Weise kann dieser Mechanismus von Vorteil sein, weil ermöglicht es uns, Bewegungen zu kontrollieren, um keinen unnötigen Schaden zu verursachen, präzise Bewegungen ausführen usw. Bei einigen Sportarten sind jedoch größere Kraft, Schnelligkeit oder Explosivität erforderlich, und der Wirkungsmechanismus der Renshaw-Zellen kann diese Ziele erschweren.
In Sportarten, die explosive oder schnelle Aktionen erfordernwird das Renshaw-Zellsystem durch das Zentralnervensystem gehemmt, so dass a größere Kraft der Muskelkontraktion (was nicht bedeutet, dass die Renshaw-Zellen automatisch stoppen Funktion).
Außerdem verhält sich dieses System nicht immer gleich. Es scheint, dass es in einem frühen Alter nicht sehr entwickelt ist; und wir sehen dies zum Beispiel, wenn ein Kind versucht, den Ball einem anderen Jungen zuzuwerfen, der in geringer Entfernung steht, da er dies normalerweise anfangs mit viel mehr Kraft als nötig tut. Und das liegt zum Teil an der kleinen "Aktion" der Renshaw-Zellen.
Dieses System von hemmenden Interneuronen entwickelt und formt sich im Laufe der Zeit, angesichts der Notwendigkeit des Muskel-Skelett-Systems selbst, mehr oder weniger präzise Aktionen auszuführen. Wenn wir also präzise Aktionen ausführen müssen, wird dieses System bemerkt und weiterentwickelt; und umgekehrt, wenn wir uns für gewalttätigere oder explosivere Bewegungen und Aktionen entscheiden.
Gehirn und motorische Funktionen
Jenseits der Renshaw-Zellen und auf einer anderen Ebene der Komplexität wird das Verhalten unserer Muskeln vom Gehirn gesteuert. hauptsächlich durch seine äußere Region, die Großhirnrinde.
Er Primärmotorischer Bereich (befindet sich in der Mitte unseres Kopfes) ist für die Steuerung gewöhnlicher Bewegungen wie Gehen oder Laufen verantwortlich; und der sekundäre motorische Bereich, der für die Regulierung feiner und komplizierterer Bewegungen verantwortlich ist, wie sie zum Beispiel zum Erzeugen von Sprache oder zum Spielen der Gitarre erforderlich sind.
Ein weiterer wichtiger Bereich bei der Steuerung, Programmierung und Führung unserer Bewegungen ist der prämotorische Bereich., eine Region des motorischen Kortex, die motorische Programme speichert, die wir durch unsere Erfahrungen gelernt haben.
Neben dieser Region finden wir auch den ergänzenden motorischen Bereich, der für die Einleitung, Programmierung, Planung und Koordination komplexer Bewegungen zuständig ist.
Schließlich ist das Kleinhirn, der zuständige Bereich des Gehirns, zusammen mit dem Kleinhirn zu erwähnen Basalganglien, um unsere Bewegungen zu starten und den Muskeltonus aufrechtzuerhalten (leichter Spannungszustand, um aufrecht und bereit zu bleiben zu bewegen), da es afferente Informationen über die Position der Extremitäten und den Grad der Kontraktion erhält muskulös.
Bibliographische Referenzen:
- Renshaw, B. (1946). Zentrale Wirkungen zentripetaler Impulse in Axonen ventraler Spinalwurzeln. Zeitschrift für Neurophysiologie, 9, S. 191 - 204.