Graanulirakud: nende neuronite omadused ja funktsioonid

Graanulrakke võib leida erinevatest ajustruktuuridest., nagu väikeaju, haistmissibul või hipokampuse dentate gyrus.

Sellel neuronite rühmal on üks omadus ja see on nende eriline väiksus. Erinevad funktsioonid, mida nad täidavad, varieeruvad olenevalt ajupiirkonnast, kus nad asuvad, ja on seotud kuulmis-, haistmisprotsesside, mälu või motoorsete protsessidega.

Selles artiklis selgitame, mis on graanulirakud, kus need asuvad, milline on nende struktuur ja milliseid funktsioone nad täidavad.

• Seotud artikkel: "Neuronite tüübid: omadused ja funktsioonid"

Graanulirakud: määratlus ja anatoomiline asukoht

Mõistet graanulirakk kasutatakse erinevat tüüpi neuronite määratlemiseks., mille ainus ühine omadus on see, et neil kõigil on väga väikesed rakukehad. Leiame graanulite neuroneid granulaarses kihis väikeaju, dentate gyrus of the hipokampus, dorsaalse kohleaarse tuuma pindmises kihis, haistmissibulas ja ajukoores.

Valdav enamus aju neuronitest on graanulrakud ja Peaaegu pooled närvisüsteemi rakkudest on väikeaju osa

. Väikeaju graanulirakud saavad ergastavaid sisendeid (kasutades glutamaati neurotransmitterina) samblakiududest, mis Need pärinevad pontiini tuumadest, mis asuvad ventraalses sillas ja on seotud tegevuse ja oskuste õppimisega. mootorid.

Väikeaju graanulirakud saadavad omakorda paralleelseid kiude ülespoole läbi Purkinje kihi molekulaarsesse kihti, kus nad hargnevad ja Need ulatuvad harude kaupa rakkude dendriitideni, mis kannavad nimetatud kihi nime, Purkinje rakud, funktsioneerivad suured neuronid. neurotransmitteri GABA kaudu ja mille dendriidid on võimelised vabastama endokannabinoide, mis vähendavad sünapside potentsiaali, olgu need siis ergastavad või pärssiv.

Teisest küljest muudetakse hipokampuse dentate gyruse graanulirakkude aksonid sammaldunud kiududeks, mis ühenduvad eranditult hipokampuse jalaga. Lisaks on uuringutes täheldatud, et hipokampuse graanulite neuronid Need on ühed vähestest rakkudest, mis on võimelised taastuma kogu elutsükli jooksul, peamiselt teatud imetajatel (kuigi uuritakse, kas sama juhtub ka inimestel).

Struktuur

Graanulirakud aju erinevates piirkondades Need on funktsionaalselt ja anatoomiliselt mitmekesised. Nagu me artikli alguses mainisime, on neil ainus ühine joon nende väiksus. Näiteks haistmissibula graanulite neuronid toimivad koos neurotransmitteriga GABA ja neil ei ole aksoneid, samas kui samadel rakkudel hipokampuse dentate gyruses on projektsiooniaksonid, mis toimivad glutamaat.

Haistmissibula ja dentate gyruse graanulite raku tuumad on ainsad rühmad. neuronid, mis läbivad täiskasvanu neurogeneesi, vastupidiselt sellele, mis juhtub väikeaju ja kortikaalne. Teisest küljest kõik granuloosrakud (välja arvatud haistmissibul) Neil on tüüpiline struktuur, mis koosneb dendriitidega neuronist, somast või rakukehast ja aksonist.

Väikeaju graanulirakkudel on tihedalt pakitud ümmargune tuum ja sünaptilised glomerulid, mille moodustavad neuronid. granuloosrakud, Golgi rakud ja sammaldunud kiud (üks peamisi panuse väikeaju ajukoorest ja teistest piirkondadest). Hipokampuse dentate gyrus paiknevatel inimestel on omakorda elliptiline soma ja nende dendriidid ulatuvad molekulaarse kihi suunas.

Dorsaalses kohleaarses tuumas võime leida väikeseid graanulrakke kahe või kolme lühikese küünisekujulise dendriidiga, mis toimivad inhibeerivate interneuronitena. Need moodustavad glomeruleid, millest sammaldunud kiud läbivad, sarnaselt väikeajus esinevatele.

Seoses haistmissibulate graanulite neuronite struktuuriga tuleb märkida, et neil puudub peamine akson (ja lisaseade) ning iga raku keskosas on mitu lühikest dendriiti ja üks pikk dendriit, mille otsas on ots. Oksad ulatuvad haistmistrakti pleksikujulise väliskihi poole.

• Teid võib huvitada: "Inimese aju osad (ja funktsioonid)"

Funktsioonid

Graanulirakkudel on erinevad funktsioonid sõltuvalt nende asukohast.

1. graanulirakud väikeajus

On oletatud, et väikeaju ajukoores asuvad graanulirakud saavad mõned ergastavad sisendid, mis pärinevad samblakiududest ja mille ülesanne oleks kodeerida viimaste sisendite erinevaid kombinatsioone rakud. Teist tüüpi kiud, ronivad kiud, vastutavad konkreetsete signaalide saatmise eest Purkinje rakkudele. paralleelsete kiudude sünaptiliste ühenduste tugevuse muutmiseks.

See viimane selgitus on osa neuroteadlase David Marri tuntud väikeaju teooria, kes on muu hulgas tuntud oma töö tõttu väikeaju, neokorteksi ja hipokampuse arvutusteooriate alal. Need on aga väited, mis ei ole kinnitust leidnud, seega on selles osas vaja veelgi rohkem uurida.

• Teid võib huvitada: "Purkinje neuronid: nende funktsioonid ja omadused"

2. Hipokampuse dentate gyrus graanulirakud

Nagu teada, osaleb hipokampuse dentate gyrus protsessides, mis on seotud episoodilise mälu, navigatsiooni ja ruumilise mälu kujunemise ja konsolideerimisega. Uuringud näitavad, et selle ajupiirkonna graanulirakud mängivad olulist rolli ruumimälude kujunemisel.

Lisaks näib, et täiskasvanutel sündinud graanulirakud on esimestel nädalatel pärast funktsionaalset integreerumist neuronaalsesse võrku väga aktiivsed. Loomkatsed on suutnud kinnitada, et Täiskasvanute graanulirakkude vananedes muutub nende funktsioon ja nad ei ole spetsialiseerunud mustrite eraldamisele (sarnaste episoodide erinevate mälestuste moodustamine loomisel sündmuste ajaliste ja ruumiliste suhete selged esitused) kuni nende kiire lõpuleviimiseni mustrid.

3. Dorsaalse kohleaarse tuuma graanulirakud

Kookleaarsed tuumad on esmase kuulmisraja esimene relee ja võtavad vastu kuulmisnärvi ganglionrakkude aksonid, mille ülesandeks on kuulmisinformatsiooni dekodeerimine (kestus, intensiivsus ja sagedus).

Sisekõrva tuuma ventraalse piirkonna graanulirakud saavad esmasest kuulmiskoorest projektsioone ja signaale, mida nad saavad Neuronid sisaldavad teavet selliste parameetrite kohta nagu pea asend, mis võimaldab õiget kuulmisorientatsiooni. Selle ajustruktuuri graanulirakud osaleksid ka keskkonna helistiimulite tajumises ja orienteerumises.

4. haistmissibula graanulirakud

Haistmissibula graanulirakud saavad sisendit aju sügavatest piirkondadest, mis on seotud sellega mälestuste ja tunnetuse teket ning vastutavad sisendeid vastuvõtvate neuronite pärssimise eest sensoorne. Sel viisil granuloosrakud Need võimaldavad ajul tõlgendada ja kujundada haistmiskogemusi.

Lisaks oleks haistmissibulas paiknevatel graanulite neuronitel oluline funktsioon ka mälestuste moodustamisel, samuti selektsioonil ja kõige olulisemate lõhnade diskrimineerimine, kõige vähem oluliste lõhnade kõrvaldamine, nii et aju keskendub ainult stiimuli kõige silmatorkavamale osale lõhnataju.

Bibliograafilised viited:

• Ambrogini, R., Lattanzi, D., Ciuffoli, S., Agostini, D., Bertini, L., Stocchi, V., Santi, S. jt. (2004). Neuronaalsete rakkude morfo-funktsionaalne iseloomustus täiskasvanud roti dentate gyruse graanulite rakukihis erinevatel küpsemise etappidel. Brain Res. 1017: 21 - 31.
• Balu, R., Pressler, R. T. ja Strowbridge, B. W. (2007). Haistmissibulate graanulirakkude sünaptilise ergastamise mitu režiimi. Journal of Neuroscience, 27(21), 5621–5632.
• Weedman, D. L. ja Ryugo, D. K. (1996). Prognoosid kuulmiskoorest kohleaarsesse tuumasse rottidel: sünapsid graanulirakkude dendriitidel. Journal of Comparative Neurology, 371(2), 311-324.