Interneuron: Eigenschaften dieser Art von Nervenzellen

Interneuronen sind eine Art von Nervenzellen, die Motoneuronen mit sensorischen Neuronen verbinden.. Seine Axone und Dendriten werden in eine einzelne Hirnregion projiziert, anders als bei der die meisten Zellen des Nervensystems, die normalerweise in Regionen axonale Projektionen haben mehr entfernt. Wie wir im gesamten Artikel sehen werden, wirken Interneurone durch den Neurotransmitter GABA. als hemmende Neuronen

Als nächstes werden wir genauer erklären, woraus diese Nervenzellen bestehen, was ihre Hauptmerkmale sind und welche Funktionen sie erfüllen.

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Interneuron: Definition und Eigenschaften

Ein Interneuron ist eine Art von Nervenzellen, die sich im Allgemeinen in integrativen Bereichen des zentralen Nervensystems befinden, deren Axone (und Dendriten) sind auf einen einzelnen Hirnbereich beschränkt. Dieses Merkmal unterscheidet sie von Hauptzellen, die oft axonale Projektionen außerhalb des Bereichs des Gehirns haben, in dem sich ihre Zellkörper und Dendriten befinden.

Die Hauptneuronen und ihre Netzwerke liegen der Verarbeitung und Speicherung lokaler Informationen zugrunde und stellen die Hauptausgangsquellen von Informationen aus jeder Hirnregion, während Interneurone per Definition lokale Axone haben, die die neuronale Aktivität in ihrem steuern einstellen.

Während Hauptzellen meist erregend sind, verwenden sie Glutamat als Neurotransmitter, Interneuronen verwenden oft Gamma-Aminobuttersäure (GABA), um ihre Ziele zu hemmen. Da GABA hauptsächlich über die Öffnung von Ionenkanälen im postsynaptischen Neuron wirkt, entfalten Interneurone ihre Wirkung. durch Hyperpolarisation großer Cluster von Hauptzellen (obwohl sie unter bestimmten Umständen auch Depolarisation).

Interneuronen im Rückenmark können Glycin zusammen mit GABA verwenden, um wichtige Zellen zu hemmen, während Interneuronen in kortikale Areale oder Basalganglien können neben GABA verschiedene Neuropeptide (Cholecystokinin, Somatostatin, Enkephaline etc.) freisetzen. In einigen Regionen, wie den Basalganglien und dem Kleinhirn, sind die Hauptneuronen auch GABAerg.

Typen

Die meisten Interneurone innervieren verschiedene Arten von Zielzellen (sowohl Hauptzellen als auch Interneuronen) ungefähr im Verhältnis zu ihrer Auftreten im Neuropil (der Region zwischen verschiedenen Zellkörpern oder Neuronenzellkörpern der grauen Substanz des Gehirns und des Rückenmarks) und durch so viel Synapse überwiegend auf dem am häufigsten vorkommenden Zelltyp, den lokalen Hauptzellen.

Im Folgenden sind die zwei Haupttypen von kortikalen Interneuronen aufgeführt: perisomatische und dendritische inhibitorische Zellen.

1. Perisomatische Hemmzellen

Der genaue Abbruchort sowie die spezifischen Eintrittsmerkmale ermöglichen die Aufgliederung dieser Zellgruppe in zwei Haupttypen von Interneuronen: axo-axonale oder Spinnenzellen, die ausschließlich die anfänglichen Axonsegmente der Hauptzellen innervieren und sowohl im Hippocampus als auch im Neocortex produziert werden; und Korbzellen, die multiple synaptische Kontakte in den Somas und proximalen Dendriten der Hauptzellen bilden.

Aufgrund der strategischen Lage ihrer Axonterminals wurde vorgeschlagen, dass Axonaxonzellen gleichzeitig die Produktion großer Populationen von Hauptzellen hemmen. Jüngste Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass ihre postsynaptische GABAA-Rezeptor-vermittelte Wirkung depolarisierend sein und infolgedessen möglicherweise Entladen Sie die gesamte Population von Pyramidenzellen, die sie innervieren, mit dem Ziel, ihre Produktion zu synchronisieren oder die Leitfähigkeit in ihren Bäumen wiederherzustellen dendritisch.

Korbzellen sind in vielen verschiedenen Bereichen des Gehirns vorhanden, einschließlich der Großhirnrinde und des Kleinhirns.a (im Kleinhirn hemmen sie Purkinje-Zellen). Im Neocortex und Hippocampus wurden mehrere Subtypen von Korbzellen unterschieden. Die beiden Hauptsubtypen der Hippocampus-Korbzellen lassen sich anhand ihres Gehalts an Kalzium und Neuropeptid-bindenden Proteinen leichter unterscheiden.

2. Dendritische hemmende Zellen

Diese Gruppe von Interneuronen ist die vielfältigste, sowohl morphologisch als auch funktionell. Dendritische hemmende Zellen sind in vielen verschiedenen Teilen des Nervensystems vorhanden, einschließlich des Kleinhirns, des Riechkolbens und allen Bereichen der Großhirnrinde. Tatsächlich wurde im Neocortex eine Vielzahl von dendritischen inhibitorischen Interneuronen beschrieben.

Diese Arten von Interneuronen umfassen Martinotti-Zellen, die hauptsächlich auf die apikale Büschelregion von Pyramidenzellen abzielen und das Neuropeptid Somatostatin enthalten; doppelte Bouquet-Zellen; und bipolare Zellen, die hauptsächlich auf die basalen Dendriten abzielen. Dennoch war es schwierig, die genauen Funktionen dieser neokortikalen Zelltypen zu identifizieren.

Verschiedene Arten von dendritischen Interneuronen haben sich entwickelt, um die glutamatergen Eingänge von Hauptzellen aus verschiedenen Quellen zu kontrollieren. Bemerkenswerterweise liefern einzelne dendritische inhibitorische Zellen jeglichen Typs 2 bis 20 Synapsen in einer einzelnen Pyramiden-Zielzelle, die über den dendritischen Baum verstreut sind.

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Kortikale Interneuronfunktionen

Bisher wurde festgestellt, dass Interneuronen regulieren das Niveau der physiologischen Aktivität im Gehirn, wodurch eine unkontrollierte Erregung in rekurrenten kortikalen Netzwerken vermieden wird. Eine ähnliche Rolle bei der Stabilisierung der Dynamik des kortikalen Netzwerks wird auch dem. zugeschrieben Hemmung von Renshaw-Zell-vermitteltem Feedback in motorischen Markregionen Wirbelsäule.

Es gibt Hinweise darauf, dass dauerhafte Veränderungen des Erregungsniveaus von einer entsprechenden Veränderung des allgemeinen Hemmungsniveaus begleitet werden; es können jedoch auch vorübergehende Ungleichgewichte zwischen Erregung und Hemmung induziert werden. Im Hippocampus und im Neocortex wurden Veränderungen im Ausmaß des interneuronalen Feuers beobachtet, die neue Erfahrungen begleiten verhaltensrelevant und tragen wahrscheinlich dazu bei, die durch solche Stressereignisse induzierten plastischen Veränderungen zuzulassen. Lernen.

Interneuronen einen entscheidenden Beitrag zur Erzeugung von Gitterschwingungen leisten und die Aktivität der Hauptzellen synchronisieren während oszillatorischer und vorübergehender Gehirnzustände. Insbesondere perisomatische Interneurone gelten als essentiell für die Generierung von Gamma-Rhythmen. (beteiligt an der bewussten Wahrnehmung), obwohl die genaue Art ihres Beitrags variieren kann zwischen verschiedenen Regionen.

Neben der Aufrechterhaltung der Homöostase und der Bereitstellung eines Zeitrahmens für die Zellaktivität Hauptsächlich spielen Interneurone wahrscheinlich eine direktere Rolle bei der neuronalen Aktivität kortikal. Interneuronen, die auf bestimmte dendritische Regionen abzielen, können die Anregung von Input aus verschiedenen Quellen, wodurch sich ihre relativen Beiträge zum Output der Zelle. Dendritische Hemmung kann auch verschiedene Formen synaptischer Plastizität und auf zellulärer Ebene durch ihre Wechselwirkung mit aktiven dendritischen Prozessen kontrollieren.

Die Rückkopplungshemmung führt auch eine direkte Konkurrenz zwischen Mitgliedern einer lokalen Hauptzellpopulation ein, also eine Zunahme der Aktivität einer Zelle neigt dazu, die Aktivität anderer Zellen zu verringern. Ein solcher Wettbewerb kann ein einfaches, aber wirksames Mittel zur Geräuschunterdrückung sein und, insbesondere wenn er durch lokale wiederkehrende Erregung ergänzt wird, mittel die Auswahl zwischen konkurrierenden Inputs und können sogar komplexe Aktivitäten wie Arbeitsgedächtnis und Entscheidungsfindung im Neokortex.

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