Betzi rakk: seda tüüpi neuronite omadused ja funktsioonid

Meie aju vastutab igapäevaste toimingute jaoks vajalike liikumiste kavandamise, koordineerimise ja teostamise eest ning teeb seda peamiselt esmase motoorse piirkonna kaudu.

Selles ajupiirkonnas leidub meie närvisüsteemi suurimaid rakke, Betzi rakke; hiiglasliku püramiidse neuroni tüüp, mis vastutab motoorsete käskude edastamise eest närviimpulsside kaudu, mis liiguvad neokorteksist seljaajuni.

Selles artiklis selgitame, millised on Betzi rakud, mis on nende peamised omadused, kus nad asuvad ja millistes patoloogilistes protsessides nad osalevad.

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

Betzi rakud: määratlus ja omadused

Betzi rakud on ühed inimese närvisüsteemi suurimad motoorsed neuronidja on nimetatud Ukraina teadlase Vladimir A järgi. Betz, kes kirjeldas seda tüüpi närvirakke 19. sajandi lõpus. Need püramiidilaadsed rakud on hiiglasliku suurusega (võrreldes enamiku neuronitega) ja asuvad hallis primaarne motoorne ajukoor, ajupiirkond, mis vastutab koos teiste külgnevate piirkondadega liikumiste planeerimise ja teostamise eest lihaseline.

Betzi neuroneid iseloomustavad suured somad ja ulatuslikud basilaarsed dendriidid. Need dendriidid on oluliselt suuremad kui teiste pindmiste ja sügavate püramiidsete neuronite omad. Nende rakkude apikaalsed dendriidid ja soma on orienteeritud piki vertikaaltelge, mis võib kaasa aidata kolonnkäsitlusele primaarses motoorses ajukoores. Mis veel, Betz-rakusoomadel on heterogeenne kuju, sealhulgas püramiid-, kolmnurk- ja spindlikujulised rakukehad.

Need motoorsed neuronid saadavad oma aksonid läbi kortikospinaaltrakti seljaaju eesmisesse sarve, kus nad puutuvad kokku alumise motoorse neuroniga. Kuigi Betzi rakkudel on püramiidsetele neuronitele tüüpiline apikaalne dendriit, on neil rohkem dendriitseid telgi esmased ja need ei jäta soma ainult basaalnurga all, vaid hargnevad peaaegu a punktist asümmeetriline.

Betzi neuronite perisomaatilised ja basaalsed dendriidid projitseeruvad kõikidesse ajukoore kihtidesse, kuid enamik horisontaalsetest projektsioonidest asustavad V ja VI kihti, millest mõned jõuavad valgeaineni. Ühe uuringu kohaselt moodustavad Betzi rakud umbes 10% kogu inimese püramiidrakkude populatsioonist inimese primaarse motoorse korteksi Vb kihis.

Primaarne motoorne ajukoor

Betzi rakud asuvad primaarse motoorse ajukoore V kihis. See kiht sisaldab seda tüüpi hiiglaslikke püramiidseid neuroneid, mis vastutavad nende pikkade aksonite saatmise eest mootori tuumadesse kraniaalnärvide kontralateraalid ja seljaaju ventraalsarves paiknevad madalamad motoorsed neuronid seljaaju.

Betzi neuronite aksonid on kortikospinaalse osa osaKuigi need närvirakud ei moodusta ajukoore kogu mootori väljundit, vastutavad nad primaarse motoorse korteksi (Brodmanni piirkond 4) selge markeri loomise eest. See ajupiirkond sisaldab meie keha lihaste topograafilist kaarti, milles pea on kujutatud külgsuunas, jalg keskelt ja ülejäänud osad asendites vahepealne.

Betz-rakke leidub üksikult või väikestes rühmades, mis koosnevad kolmest kuni neljast neuronist, eriti primaarse motoorse korteksi seljaosas. Nende neuronite rakukehade suurus väheneb pidevalt mööda mediolateraalset gradienti. See suuruse vähenemine näib olevat seotud motoorsete somatotoopiatega: suurimad rakud leiduvad jalgade ja jalgade esinduspiirkond, kus eferentsed aksonid ulatuvad piki trakti kortikospinaalne.

Tuleb märkida, et Betzi rakud leitud kõigi primaatide motoorses ajukoores Uuringute kohaselt muutuvad nende neuronite kehad proportsionaalselt suuremaks koos kehakaalu, aju kaalu ja entsefaliseerimise suurenemisega. Pealegi võib seda tüüpi neuronite mahulise skaala fülogeneetiline varieerumine olla seotud iga liigi spetsiifiliste kohandustega.

• Võite olla huvitatud: "Ajukoor: selle kihid, piirkonnad ja funktsioonid"

Neurodegeneratiivsed haigused

Tundub, et Betzi rakke on seotud vaid mõned kesknärvisüsteemi patoloogiad. Need on üldiselt neurodegeneratiivsed haigused, mis enam-vähem spetsiifiliselt mõjutavad primaarset motoorset ajukooret ja selle väljaulatuvaid osi.

Kui palju mõjutavad Betzi rakke degeneratiivsete motoorsete neuronite haigused, näiteks Amüotroofiline lateraalskleroos (A). See progresseeruv haigus mõjutab teadaolevalt lisaks motoorsele süsteemile ka mitmesuguseid mittemotoorseid süsteeme ja kortikaalseid piirkondi ning see võib esineda sporaadiliselt või perekondlikult. ALS-i patofüsioloogiline mehhanism on eesmiste sarvrakkude kaotus ja kortikospinaalse trakti degeneratsioon koos ülemiste motoorsete neuronite kaasamisega.

ALS-i spektris on ka teisi neurodegeneratiivseid haigusi, näiteks ALS-parkinsonism-dementsuse kompleks, kortikaalsete motoorsete radade ja primaarse lateraalse skleroosiga seotud haigus, mis hõlmab ainult ülemisi motoorseid neuroneid koos Betz-rakkude täieliku kadumisega.

Rakulise kortikaalse taseme korral on dendriitiliste arborisatsioonide degeneratsioon, sünapside muutused ja Betzi rakkude kadumine ALS-i ja muude haiguste korral degeneratiivsed haigused, mis hõlmavad primaarset motoorset ajukooret, viitavad selle neuronite alampopulatsiooni osalemisele seda tüüpi haiguste protsessis neuroloogiline.

Aju normaalne vananemine

Ramón y Cajal oli üks esimesi uurijaid, kes tuvastas Betzi rakkude morfoloogia erinevuse vastsündinute ja täiskasvanute eluea jooksul; kuulus anatoom leidis, et nende neuronite basaaldendriidid olid arenenud ajus pikemad.

Uuemad uuringud on näidanud, et tavapäraselt vananevates ajudes on Betzi rakud vähendanud ja paistes dendriitilisi selgroogu. Neid vanusega seotud muutusi on peetud võimalikuks korrelatsiooniks aastal mootori jõudlus ja väledus, samuti suurenenud jäikus kogu elu jooksul, kuna mootor rakendab Betz on eelistatult seotud lihastoonuse stabiliseerimisega.

Lisaks on loomuuringud näidanud Betzi rakusoomade suuruse vähenemist täiskasvanud reesusahvidel. normaalne koos progresseeruva välimusega väga spetsiifilistes kaasamisorganites (ebanormaalsed rakulised struktuurid), mis on seotud vanus. Need andmed on aga vastuolus varasemate tähelepanekutega Betzi rakupõletiku kohta inimeste vananemise ajal.

Asjaolu, et vananemisel võivad Betzi rakud mõjutada, on oluline arvesse asjaolu, et selles osas on uuringutes uuritud ainult eakate patsientide aju arenenud. Siiski tuleb märkida, et primaarne motoorne ajukoor on üldiselt säästetud Alzheimeri tõvest, vähemalt kuni dementsuse väga hiliste etappideni, ja muutused suurte neuronite patoloogiaid täheldatakse ainult ebatüüpilistel juhtudel, millel on silmapaistvad motoorsed sümptomid, või keerulise lateraalse skleroosi korral amüotroofne-parkinsonism-dementsus.

Bibliograafilised viited:

• Eisen, A., ja Weber, M. (2001). Motoorne ajukoor ja amüotroofne lateraalne skleroos. Lihased ja närvid: Ameerika Elektrodiagnostilise Meditsiini Assotsiatsiooni ametlik väljaanne, 24 (4), 564-573.
• Jeannerod, M. (2006). Vabatahtliku tegevuse päritolu. Füsioloogilise kontseptsiooni ajalugu. Comptes Rendus Biologies, 329 (5-6), 354-362.
• Sasaki, S. ja Iwata, M. (2001). Betzi rakkude ultrakonstruktsiooniline uuring inimese aju primaarses motoorses ajukoores. Journal of Anatomy, 199 (6), 699-708.