Interneuron: χαρακτηριστικά αυτού του τύπου νευρικών κυττάρων

Τα interneurons είναι ένας τύπος νευρικού κυττάρου που συνδέει τους κινητικούς νευρώνες με τους αισθητήριους νευρώνες.. Οι άξονες και οι δενδρίτες του προβάλλονται σε μία περιοχή του εγκεφάλου, σε αντίθεση με αυτό που συμβαίνει με το τα περισσότερα κύτταρα του νευρικού συστήματος, τα οποία συνήθως έχουν αξονικές προεξοχές σε περιοχές περισσότερο μακρινός. Όπως θα δούμε σε ολόκληρο το άρθρο, οι νευρώνες ενεργούν ως ανασταλτικοί νευρώνες μέσω του νευροδιαβιβαστή GABA

Στη συνέχεια, θα εξηγήσουμε με μεγαλύτερη λεπτομέρεια από τι αποτελούνται αυτά τα νευρικά κύτταρα, ποια είναι τα κύρια χαρακτηριστικά τους και ποιες λειτουργίες εκτελούν.

• Σχετικό άρθρο: "Τύποι νευρώνων: χαρακτηριστικά και λειτουργίες"

Interneuron: ορισμός και χαρακτηριστικά

Ένας ασκούμενος είναι ένας τύπος νευρικού κυττάρου που γενικά βρίσκεται σε ενοποιημένες περιοχές του κεντρικού νευρικού συστήματος, του οποίου άξονες (και δενδρίτες) περιορίζονται σε μία μόνο περιοχή του εγκεφάλου. Αυτό το χαρακτηριστικό τους διακρίνει από τα κύρια κύτταρα, τα οποία συχνά έχουν αξονικές προεξοχές έξω από την περιοχή του εγκεφάλου όπου βρίσκονται τα κυτταρικά τους σώματα και δενδρίτες.

Οι κύριοι νευρώνες και τα δίκτυά τους αποτελούν την επεξεργασία και αποθήκευση τοπικών πληροφοριών και αντιπροσωπεύουν τις κύριες πηγές παραγωγής πληροφορίες από οποιαδήποτε περιοχή του εγκεφάλου, ενώ οι ασκούμενοι, εξ ορισμού, έχουν τοπικούς άξονες που διαχειρίζονται τη νευρωνική δραστηριότητα σειρά.

Ενώ τα κύρια κύτταρα είναι ως επί το πλείστον διεγερτικά, χρησιμοποιώντας το γλουταμινικό ως νευροδιαβιβαστή, interneurons χρησιμοποιείτε συχνά γάμμα-αμινοβουτυρικό οξύ (GABA) για να αναστείλετε τους στόχους τους. Δεδομένου ότι το GABA δρα κυρίως μέσω του ανοίγματος διαύλων ιόντων στον μετασυναπτικό νευρώνα, οι ασκούμενοι επιτυγχάνουν τα αποτελέσματά τους. λειτουργική με υπερπόλωση μεγάλων ομάδων κύριων κυττάρων (αν και, σε ορισμένες περιπτώσεις, μπορεί επίσης να μεσολαβούν αποπόλωση).

Τα εσωτερικά νεύρα στο νωτιαίο μυελό μπορούν να χρησιμοποιήσουν γλυκίνη, μαζί με το GABA, για να αναστείλουν τα κύρια κύτταρα, ενώ οι φλοιώδεις περιοχές ή τα βασικά γάγγλια μπορούν να απελευθερώσουν διάφορα νευροπεπτίδια (χολοκυστοκίνη, σωματοστατίνη, εγκεφαλίνες, κ.λπ.) επιπλέον του GABA. Σε ορισμένες περιοχές, όπως τα βασικά γάγγλια και η παρεγκεφαλίδα, οι κύριοι νευρώνες είναι επίσης GABAergic.

Τύποι

Οι περισσότεροι εσωτερικοί νευρώνες ενυδατώνουν διαφορετικούς τύπους κυττάρων στόχων (τόσο τα κύρια κύτταρα όσο και τα εσωτερικά άτομα) περίπου σε αναλογία με αυτά εμφάνιση στο νευροπύλη (η περιοχή μεταξύ διαφόρων κυτταρικών σωμάτων ή νευρωνικών κυττάρων της γκρίζας ύλης του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού) και τόσο πολύ σύναψη κυρίως στον πιο άφθονο τύπο κυττάρων, που είναι τα τοπικά κύρια κύτταρα.

Ακολουθούν οι δύο κύριοι τύποι φλοιικών εσωτερικών νευρώνων: perisomatic και δενδριτικά ανασταλτικά κύτταρα.

1. Περισωματικά ανασταλτικά κύτταρα

Η ακριβής τοποθεσία του τερματισμού καθώς και τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά εισόδου επιτρέπουν σε αυτήν την ομάδα κυττάρων να τεθεί σε εφαρμογή δύο βασικοί τύποι ασκούμενων: αξονικά-αξονικά ή αράχνη, τα οποία ενυδατώνουν αποκλειστικά τα αρχικά τμήματα του άξονα των κύριων κυττάρων και παράγονται τόσο στον ιππόκαμπο όσο και στον νεο-φλοιό · και κελιά καλαθιού, τα οποία σχηματίζουν πολλαπλές συναπτικές επαφές στα soma και τους εγγύς δενδρίτες των κύριων κυττάρων.

Λόγω της στρατηγικής θέσης των τερματικών άξονα τους, έχει προταθεί ότι τα κύτταρα αξον-άξονες αναστέλλουν ταυτόχρονα την παραγωγή μεγάλων πληθυσμών μεγάλων κυττάρων. Ωστόσο, πρόσφατα στοιχεία δείχνουν ότι η μεσολάβηση των μετασυναπτικών GABAA υποδοχέων τους μπορεί να είναι αποπολωτική και, κατά συνέπεια, μπορεί ξεφορτώστε ολόκληρο τον πληθυσμό των πυραμιδικών κυττάρων που νευρώνουν, με σκοπό τον συγχρονισμό της παραγωγής τους ή την αποκατάσταση αγωγών στα δέντρα τους δενδριτικός.

Τα κύτταρα καλαθιού υπάρχουν σε πολλές διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων των εγκεφαλικών φλοιών και των παρεγκεφαλίδων.a (στην παρεγκεφαλίδα, αναστέλλουν τα κύτταρα Purkinje). Στον neocortex και τον ιππόκαμπο, έχουν διακριθεί αρκετοί υπότυποι κυττάρων καλαθιού. Οι δύο κύριοι υποτύποι των κυττάρων καλαθιού ιππόκαμπου μπορούν να διακριθούν ευκολότερα με βάση την περιεκτικότητά τους σε πρωτεΐνες που δεσμεύουν ασβέστιο και νευροπεπτίδιο.

2. Δενδριτικά ανασταλτικά κύτταρα

Αυτή η ομάδα ασκούμενων είναι το πιο διαφορετικό, τόσο μορφολογικά όσο και λειτουργικά. Δενδριτικά ανασταλτικά κύτταρα υπάρχουν σε πολλά διαφορετικά μέρη του νευρικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένης της παρεγκεφαλίδας, του οσφρητικού βολβού και σε όλες τις περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού. Στην πραγματικότητα, στο neocortex έχει περιγραφεί μια μεγάλη ποικιλία δενδριτικών ανασταλτικών interneurons.

Αυτοί οι τύποι interneurons περιλαμβάνουν κύτταρα Martinotti, τα οποία στοχεύουν κυρίως στην κορυφή της πυραμιδικής κυψελίδας και περιέχουν το νευροπεπτίδιο σωματοστατίνης. διπλά μπουκέτα και διπολικά κύτταρα, τα οποία στοχεύουν κυρίως τους βασικούς δενδρίτες. Ωστόσο, οι ακριβείς λειτουργίες αυτών των τύπων νεοκυτταρικών κυττάρων ήταν δύσκολο να αναγνωριστούν.

Διαφορετικοί τύποι δενδριτικών interneurons έχουν εξελιχθεί για τον έλεγχο των γλουταμινεργικών εισροών των κύριων κυττάρων από διαφορετικές πηγές. Συγκεκριμένα, μεμονωμένα δενδριτικά ανασταλτικά κύτταρα οποιουδήποτε τύπου παρέχουν 2 έως 20 συνάψεις σε ένα πυραμιδικό κύτταρο ενός στόχου, τα οποία είναι διασκορπισμένα σε όλο το δενδριτικό δέντρο.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: "Μέρη του νευρικού συστήματος: ανατομικές δομές και λειτουργίες"

Λειτουργίες φλοιώδους εσωτερικού

Αυτό που έχει βρεθεί μέχρι στιγμής είναι ότι οι ασκούμενοι ρυθμίζει τα επίπεδα φυσιολογικής δραστηριότητας στον εγκέφαλο, αποφεύγοντας τη διέγερση σε επαναλαμβανόμενα δίκτυα φλοιού. Παρόμοιος ρόλος στη σταθεροποίηση της δυναμικής του φλοιού δικτύου έχει επίσης αποδοθεί στο αναστολή της μεσολαβούμενης από κύτταρα Renshaw ανατροφοδότησης σε περιοχές κινητικού μυελού νωτιαίος.

Υπάρχουν ενδείξεις ότι οι διαρκείς αλλαγές στο επίπεδο διέγερσης συνοδεύονται από αντίστοιχη αλλαγή στο γενικό επίπεδο αναστολής. Ωστόσο, παροδικές ανισορροπίες μεταξύ διέγερσης και αναστολής μπορούν επίσης να προκληθούν. Στον ιππόκαμπο και στο νεοκορτασμό, έχουν παρατηρηθεί αλλαγές στο επίπεδο της ενδοευρωνικής βολής που συνοδεύουν νέες εμπειρίες σχετίζονται με τη συμπεριφορά και πιθανώς συμβάλλουν στην αποδοχή των πλαστικών αλλαγών που προκαλούνται από τέτοια γεγονότα καταπόνησης. μάθηση.

Διεθνείς συμβάλλετε αποφασιστικά στη δημιουργία ταλαντώσεων πλέγματος και συγχρονίστε τη δραστηριότητα των κύριων κυττάρων κατά τη διάρκεια ταλαντώσεων και παροδικών καταστάσεων εγκεφάλου. Ιδιαίτερα οι περισωματικοί παθολόγοι θεωρούνται απαραίτητοι για τη δημιουργία γ-ρυθμών. (εμπλέκεται στη συνειδητή αντίληψη), αν και η ακριβής φύση της συμβολής τους μπορεί να ποικίλλει μεταξύ διαφορετικές περιοχές.

Εκτός από τη διατήρηση της ομοιόστασης και την παροχή χρονικού πλαισίου για την κυτταρική δραστηριότητα Κυρίως, οι ασκούμενοι είναι πιθανό να διαδραματίζουν πιο άμεσο ρόλο στη νευρωνική δραστηριότητα φλοιώδης. Οι ασκούμενοι που στοχεύουν συγκεκριμένες δενδριτικές περιοχές μπορούν επιλεκτικά να αποκλείσουν το συναρπαστική εισροή από διαφορετικές πηγές, αλλάζοντας έτσι τη σχετική συνεισφορά τους στην έξοδο του κύτταρο. Η δενδριτική αναστολή μπορεί επίσης να ελέγξει διάφορες μορφές συναπτικής πλαστικότητας και σε κυτταρικό επίπεδο μέσω της αλληλεπίδρασής της με ενεργές δενδριτικές διεργασίες.

Η αναστολή ανατροφοδότησης εισάγει επίσης άμεσο ανταγωνισμό μεταξύ των μελών ενός τοπικού μεγάλου κυτταρικού πληθυσμού, έτσι μια αύξηση της δραστικότητας ενός κυττάρου τείνει να μειώνει τη δραστηριότητα άλλων κυττάρων. Ένας τέτοιος ανταγωνισμός μπορεί να είναι ένα απλό αλλά αποτελεσματικό μέσο καταστολής θορύβου και, ειδικά εάν συμπληρώνεται από τοπική επαναλαμβανόμενη διέγερση, μέσο η επιλογή μεταξύ ανταγωνιστικών εισόδων, και μπορεί ακόμη και να υλοποιήσει σύνθετες δραστηριότητες όπως λειτουργική μνήμη και λήψη αποφάσεων στο neocortex.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• DeFelipe, J. (2002). Cortical interneurons: από το Cajal έως το 2001. In Progress in brain research (Τομ. 136, σελ. 215-238). Έλσεβιερ.
• Pi, Η. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. Ι., Χουάνγκ, Ζ. J., & Kepecs, Α. (2013). Φλοιώδη interneurons που ειδικεύονται στον έλεγχο της αναστολής. Nature, 503 (7477), 521.
• Θαύματα, Γ. P., & Anderson, S. ΠΡΟΣ ΤΗΝ. (2006). Η προέλευση και η προδιαγραφή των φλοιών του interneurons. Nature Reviews Neuroscience, 7 (9), 687.