Von-Economo-Neuronen: was sie sind, wo sie sich befinden und ihre Funktionen

Von-Economo-Neuronen sind eine besondere Klasse von Nervenzellen., vor knapp einem Jahrhundert erstmals beschrieben, Eigenschaften von Menschen und Menschenaffen.

Sie zeichnen sich durch ihre besondere spindelförmige Struktur aus und weil sie an komplexen Prozessen beteiligt sind kognitive, die mit Sozialisation, Empathie, Intuition oder Entscheidungsfindung zu tun haben Komplex.

In diesem Artikel erklären wir, woraus diese Arten von Neuronen bestehen, wo wir sie finden können, was sie sind ihre Struktur und welche Funktionen sie erfüllen und was passiert, wenn sich diese Zellen entwickeln anomal.

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Von-Economo-Neuronen: Definition, Ort und Entwicklung

Von-Economo-Neuronen, auch Spindelneuronen genannt, sind nach dem österreichischen Psychiater und Neurologen benannt Konstantin F. Von Economo, der 1926 eine detaillierte Beschreibung der Morphologie und kortikalen Verteilung dieses Neuronentyps lieferte.

Von Economo war auch der erste Wissenschaftler, der zeigte, dass diese Spindelzellen Neuronen sind. spezialisierte Zellen in Schicht Vb des vorderen cingulären Kortex und des frontalen Inselkortex meistens.

Spindelneuronen sind im Gegensatz zu den meisten Arten von Nervenzellen in Menschenaffen vorhanden. (Gorillas, Schimpansen, Bonobos und Orang-Utans) und beim Menschen, fehlt aber bei anderen Primatenarten.

Von-Economo-Neuronen entwickeln sich sowohl ontogenetisch als auch phylogenetisch spät. Diese Zellen erscheinen zum ersten Mal in der 35. Schwangerschaftswoche; Bei der Geburt sind nur etwa 15% der postnatalen Zahlen vorhanden, und mit vier Jahren sind die Erwachsenenzahlen vorhanden.

Untersuchungen zufolge scheinen sich Spindelzellen vor etwa 15 Millionen Jahren entwickelt zu haben, vor der evolutionären Divergenz von Orang-Utans und Homininen. Ihre Entdeckung bei einigen Walen legt nahe, dass es eine zweite unabhängige Evolution dieses Neuronentyps geben könnte.

Die Beobachtung, dass von Economo-Zellen in einer hochsignifikanten Gruppe von Tieren vorkommen hat zu Spekulationen geführt, dass sie für die menschliche Evolution und die Gehirnfunktion von großer Bedeutung sind.

Die Tatsache, dass diese Neuronen in anderen Arten (wie etwa Walen) entdeckt wurden, deutet darauf hin, dass sie eine obligatorische neuronale Anpassung in großen Gehirnen sein könnten, die würde eine schnelle Verarbeitung und Übertragung von Informationen entlang hochspezifischer Projektionen ermöglichen und die sich in Bezug auf soziales Verhalten entwickelt haben entstehenden.

Struktur

Von Economo beschrieb diesen Zelltyp als Neuronen mit Spindelform und ungewöhnlicher Länge., senkrecht zur pialen Oberfläche der Kortikalis orientiert, mit einem großen apikalen Axon und einem einzelnen basalen Dendriten, fast so breit wie sein Soma.

Sein großes apikales Axon und sein längliches Soma mit großem Volumen ähneln denen des kortikalen Pyramidenneurons, aber von Economo-Neuronen Ihnen fehlen die zahlreichen basalen Dendriten, die Pyramidenzellen haben, und sie erhalten stattdessen Eingaben von einer relativ kleinen Untergruppe des Kortex. wenig; Darüber hinaus sind Spindelneuronen ungefähr fünfmal größer als Schicht-V-Pyramidenneuronen (im Durchschnitt).

Ihre strukturelle Ähnlichkeit mit Pyramidenneuronen legt nahe, dass diese Neuronen ähnliche Funktionen ausführen können, und zwar aufgrund der Geschwindigkeit, mit der sie Neuronen leiten Informationen normalerweise kovariant mit dem Durchmesser ihrer Axone weiter, große von Economo-Neuronen können dies im Vergleich zu anderen sehr schnell tun Neuronen.

Dennoch sind von Economo-Neuronen in einer Region wie der relativ selten vorderer cingulärer Kortex, da sie nur 1-2% der Gesamtzahl der Neuronen in diesem Gehirnbereich ausmachen.

Im frontalen Inselkortex sind diese Arten von Neuronen in der rechten Hemisphäre um 30% zahlreicher als in der linken.; ein Prozess der hemisphärischen Differenzierung, der in den ersten vier Jahren der postnatalen Entwicklung beim Menschen auftritt.

Funktionen

Die durchgeführten Untersuchungen deuten darauf hin, dass der frontale insuläre Kortex und der anteriore cinguläre Kortex, die Hirnregionen, in denen sich die meisten Spindelneuronen befinden, sind an sozialem Denken, Empathie, Emotionen und der Überwachung der viszeralen autonomen Aktivität beteiligt, Neben anderen Funktionen.

Der vordere cinguläre Kortex hat Projektionen zum frontopolaren Kortex, der mit Prozessen kognitiver Dissonanz und Unsicherheit in Verbindung gebracht wurde. Angesichts der Morphologie von Von-Economo-Zellen wurden sie als schnell projizierende Neuronen und aufgrund der Funktionen der Bereiche, in denen sie vermutet werden, beschrieben Informationen empfangen und projizieren, wird angenommen, dass sie eine wichtige Rolle bei der Intuition, der schnellen Entscheidungsfindung und der Auflösung von Dissonanzprozessen spielen würden kognitiv.

Spindelneuronen helfen dabei, neuronale Signale aus tiefen Regionen des Kortex in relativ entfernte Teile des Gehirns zu leiten. Es wurde gezeigt, dass Signale vom vorderen cingulären Kortex im empfangen werden Brodmann-Areal 10, im frontopolaren Kortex, wo man annimmt, dass die Regulierung der kognitive Dissonanz und Begriffsklärung zwischen Alternativen.

Auf der anderen Seite aktivieren intensive Emotionen beim Menschen den vorderen cingulären Kortex, da er neuronale Signale überträgt, die von der Amygdala, ein primäres Emotionsverarbeitungszentrum des frontalen Kortex. Der anteriore cinguläre Kortex ist auch bei anspruchsvollen Aufgaben aktiv, die Urteilsvermögen und Unterscheidungsvermögen sowie Fehlererkennung erfordern.

Der anteriore cinguläre Kortex ist auch an autonomen Funktionen beteiligt, einschließlich motorischer und Verdauungsfunktionen., während es auch eine Rolle bei der Regulierung des Blutdrucks und der Herzfrequenz spielt.

Die bedeutenden Geruchs- und Geschmacksfähigkeiten des cingulären Kortex und des frontalen Inselkortex scheinen sich während der Evolution aufgelöst zu haben führen jetzt erweiterte Funktionen im Zusammenhang mit höherer Kognition aus, die von Planung und Selbstbewusstsein bis hin zu Rollenspielen reichen Täuschung.

Es sollte auch beachtet werden, dass die verminderte Geruchsfunktion des Menschen im Vergleich zu anderen Primaten damit zusammenhängen könnte Spindelzellen, die sich in entscheidenden neuralen Zentren befinden, haben statt vieler nur zwei Dendriten, was zu einer neuralen Integration führt reduziert

Störungen im Zusammenhang mit der abnormalen Entwicklung dieser Neuronen

Die abnormale Entwicklung von von Economo-Neuronen wurde mit verschiedenen Persönlichkeitsstörungen und neurologischen Entwicklungsstörungen in Verbindung gebracht., insbesondere solche, die durch Realitätsverzerrungen, Denkstörungen, Sprachstörungen und sozialen Rückzug gekennzeichnet sind.

Darüber hinaus wurde eine abnormale Entwicklung und Funktion dieses Neuronentyps involviert Störungen wie Autismus, da in verschiedenen Studien nachgewiesen werden konnte, dass Spindelneuronen an den kognitiven Prozessen beteiligt sind, die an der schnellen intuitiven Bewertung komplexer Situationen beteiligt sind. In diesem Sinne wurde vorgeschlagen, dass sie Teil der Schaltkreise sein könnten, die menschliche soziale Netzwerke unterstützen.

Es wurde vorgeschlagen, dass von Economo-Neuronen durch die Übertragung von Informationen mit Gehirnbereichen in Verbindung stehen, die mit Theory of Mind in Verbindung stehen vom cingulären Kortex und den frontoinsulären Bereichen zum frontalen und temporalen Kortex, wo schnelle Einsichten mit langsameren abwägenden Urteilen kombiniert werden.

Bei Autismus-Spektrum-Störungen würden sich Spindelneuronen nicht richtig entwickeln und dieses Versagen könnten teilweise für die sozialen Schwierigkeiten verantwortlich sein, die sich aus der Anwendung von Intuitionsprozessen ergeben defekt.

Neben, selektive Degeneration von Spindelneuronen wurde auch bei Krankheiten wie Alzheimer und Demenz beobachtet. Zum Beispiel bei Patienten mit frontotemporaler Demenz, einer neurodegenerativen Erkrankung, die die Person dazu veranlasst Empathie verlieren und unberechenbar und unsensibel werden, wurde beobachtet, dass 70 % der Von-Economo-Neuronen dies waren beschädigt.

Schließlich sollte angemerkt werden, dass einige Forschungsergebnisse darauf hindeuten, dass die abnormale Entwicklung dieser Neuronen mit der Pathogenese von in Zusammenhang stehen könnte Schizophrenie, obwohl bisher noch keine abschließenden Ergebnisse erzielt wurden.

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