Interneuron: seda tüüpi närvirakkude omadused

Interneuronid on närvirakkude tüüp, mis ühendab motoorsed neuronid sensoorsete neuronitega.. Selle aksonid ja dendriidid projitseeritakse ühes ajupiirkonnas, erinevalt sellest, mis juhtub enamus närvisüsteemi rakke, millel on tavaliselt aksonaalsed projektsioonid piirkondades rohkem kauge. Nagu näeme kogu artiklis, toimivad interneuronid inhibeerivate neuronitena neurotransmitteri GABA kaudu

Järgnevalt selgitame üksikasjalikumalt, millest need närvirakud koosnevad, millised on nende peamised omadused ja milliseid funktsioone nad täidavad.

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

Interneuron: määratlus ja omadused

Interneuron on närvirakkude tüüp, mis asub tavaliselt kesknärvisüsteemi integreeruvates piirkondades, kelle aksonid (ja dendriidid) piirduvad ühe ajupiirkonnaga. See tunnus eristab neid peamistest rakkudest, millel on sageli aksonaalsed projektsioonid väljaspool aju piirkonda, kus asuvad nende rakukehad ja dendriidid.

Peamised neuronid ja nende võrgud on kohaliku teabe töötlemise ja salvestamise aluseks ning esindavad peamisi Interneti-väljundi allikaid teave mis tahes ajupiirkonnast, samas kui interneuronitel on definitsiooni järgi lokaalsed aksonid, mis haldavad nende neuronite aktiivsust seatud.

Kui peamised rakud on enamasti ergastavad, kasutades neurotransmitterina glutamaati, siis interneuronid kasutavad sageli sihtmärkide pärssimiseks gamma-aminovõihapet (GABA). Kuna GABA toimib peamiselt iidsete kanalite avanemise kaudu postsünaptilises neuronis, saavutavad interneuronid oma toime. funktsionaalne suurte rakkude suurte klastrite hüperpolarisatsiooni teel (ehkki mõnel juhul võivad nad ka vahendada depolarisatsioon).

Seljaaju interneuroonid võivad peamiste rakkude pärssimiseks kasutada glütsiini koos GABA-ga, samas kui interneuroonid kortikaalsed piirkonnad või basaalganglionid võivad lisaks GABA-le vabastada mitmesuguseid neuropeptiide (koletsüstokiniin, somatostatiin, enkefaliinid jne). Mõnes piirkonnas, näiteks basaalganglionides ja väikeajus, on ka peamised neuronid GABAergilised.

Tüübid

Enamik interneuroneid innerveerib erinevat tüüpi sihtrakke (nii põhirakke kui ka interneuroneid) ligikaudu võrdeliselt nende rakkudega esinemine neuropilis (aju ja seljaaju halli aine erinevate rakukehade või neuronirakkude kehade vaheline piirkond) ja nii palju sünaps, peamiselt kõige arvukamal rakutüübil, mis on kohalikud peamised rakud.

Allpool on kortikaalsete interneuronite kaks peamist tüüpi: perisomaatilised ja dendriitsed inhibeerivad rakud.

1. Perisomaatilised inhibeerivad rakud

Lõppemise täpne koht ja spetsiifilised sisenemisomadused võimaldavad selle rakurühma lahata interneuronite kaks peamist tüüpi: akso-aksonaalsed või ämblikrakud, mis innerveerivad eranditult põhirakkude algseid aksonisegmente ja tekivad nii hipokampuses kui ka neokorteksis; ja korvirakud, mis moodustavad peamiste rakkude somades ja proksimaalsetes dendriitides mitu sünaptilist kontakti.

Nende aksoniterminalide strateegilise asukoha tõttu on oletatud, et akso-aksonrakud pärsivad samaaegselt suurte rakkude suurte populatsioonide tootmist. Kuid hiljutised tõendid näitavad, et nende postsünaptiline GABAA retseptori vahendatud toime võib olla depolariseeriv ja selle tagajärjel laadige maha kogu nende innerveeritud püramiidrakkude populatsioon eesmärgiga sünkroniseerida nende tootmine või taastada juhtivus oma puudes dendriitiline.

Korvirakud esinevad paljudes erinevates ajupiirkondades, sealhulgas ajukoores ja väikeajus.a (väikeajus pärsivad nad Purkinje rakke). Neokorteksis ja hipokampuses on eristatud mitu korvirakkude alamtüüpi. Hipokampuse korvirakkude kahte peamist alamtüüpi saab nende kaltsiumi ja neuropeptiidi siduvate valkude sisalduse põhjal hõlpsamini eristada.

2. Dendriitse pärssivad rakud

See interneuronite rühm on nii morfoloogiliselt kui ka funktsionaalselt kõige mitmekesisem. Dendriitsed inhibeerivad rakud esinevad närvisüsteemi paljudes erinevates osades, sealhulgas väikeajus, haistmissibulas ja kõigis ajukoore piirkondades. Tegelikult on neokorteksis kirjeldatud väga erinevaid dendriitse inhibeerivaid interneurone.

Seda tüüpi interneuronid hõlmavad Martinotti rakke, mis on suunatud peamiselt püramiidrakkude apikaalsele kobarpiirkonnale ja sisaldavad neuropeptiidi somatostatiini; topelt kimp rakud; ja bipolaarsed rakud, mis on suunatud peamiselt basaaldendriitidele. Nende neokortikaalsete rakutüüpide täpseid funktsioone on olnud aga raske kindlaks teha.

Erinevatest allikatest pärinevate peamiste rakkude glutamatergiliste sisendite kontrollimiseks on arenenud erinevat tüüpi dendriitsed interneuronid. Nimelt annavad ükskõik millist tüüpi dendriitsed inhibeerivad rakud 2 kuni 20 sünapsi ühes püramiidses märklaudrakus, mis on hajutatud kogu dendriitpuule.

• Võite olla huvitatud: "Närvisüsteemi osad: anatoomilised struktuurid ja funktsioonid"

Kortikaalse interneuroni funktsioonid

Siiani on leitud, et interneuronid reguleerida aju füsioloogilise aktiivsuse taset, vältides põgenevat ergastust korduvates kortikaalsetes võrkudes. Sarnast rolli ajukoore võrgu dünaamika stabiliseerimisel on omistatud ka Renshaw rakkude vahendatud tagasiside pärssimine luuüdi motoorsetes piirkondades seljaaju.

On tõendeid selle kohta, et püsivate muutustega erutusastmes kaasneb vastav muutus üldises pärssimise tasemes; samas võib esile kutsuda ka ajutist tasakaalustamatust ergastuse ja pärssimise vahel. Hippokampuses ja neokorteksis on uudsete kogemustega kaasnenud interneuronaalse tulistamise taseme muutused käitumise seisukohalt olulised ja aitavad tõenäoliselt kaasa selliste stressisündmuste põhjustatud plastiliste muutuste lubamisele. õppimine.

Interneuronid anda kriitiline panus võre võnkumiste tekkimisse ja sünkroniseerida põhirakkude aktiivsus aju võnkuvate ja mööduvate olekute ajal. Eriti perisomaatilisi interneuroneid peetakse gammarütmide tekitamiseks hädavajalikuks. (osalevad teadlikus tajus), ehkki nende panuse täpne olemus võib varieeruda erinevates piirkondades.

Lisaks homöostaasi säilitamisele ja raku aktiivsuse ajaraami pakkumisele Peamiselt mängivad interneuronid neuronite aktiivsuses tõenäoliselt otsesemat rolli kortikaalne. Spetsiifilisi dendriidipiirkondi sihtivad interneuronid võivad selle valikuliselt blokeerida põnev sisend erinevatest allikatest, muutes seeläbi nende suhtelist panust kamber. Dendriidi pärssimine võib aktiivse dendriitilise protsessiga toimiva koostoime kaudu kontrollida ka sünaptilise plastilisuse erinevaid vorme ja rakutasandil.

Tagasiside pärssimine toob kaasa ka otsese konkurentsi kohaliku peamise rakupopulatsiooni liikmete vahel ühe raku aktiivsuse suurenemine kipub teiste rakkude aktiivsust vähendama. Selline võistlus võib olla lihtne, kuid tõhus vahend müra summutamiseks ja eriti kui seda täiendavad lokaalsed korduvad ergastused, siis keskmiselt valik konkureerivate sisendite vahel ja saab isegi rakendada keerukaid tegevusi, näiteks töömälu ja otsuste langetamine neokorteks.

Bibliograafilised viited:

• DeFelipe, J. (2002). Kortikaalsed interneuronid: Cajalist kuni 2001. aastani. Ajuuuringute käigus (Vol. 136, lk. 215-238). Elsevier.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. I., Huang, Z. J., & Kepecs, A. (2013). Kortikaalsed interneuronid, mis on spetsialiseerunud desinhibeerivale kontrollile. Nature, 503 (7477), 521.
• Wonders, C. P., & Anderson, S. TO. (2006). Kortikaalsete interneuronite päritolu ja spetsifikatsioon. Nature Reviews Neuroscience, 7 (9), 687.