Von Economo -neuronit: mitä ne ovat, missä ne sijaitsevat ja niiden toiminnot

Von Economo -hermosolut ovat erityinen hermosolujen luokka., joka kuvattiin ensimmäisen kerran vajaat sata vuotta sitten, ihmisten ja apinoiden ominaisuuksia.

Ne ovat erityisiä erityisen karan muotoisen rakenteensa vuoksi ja koska ne ovat mukana monimutkaisissa prosesseissa kognitiivisia, jotka liittyvät sosialisaatioon, empatiaan, intuitioon tai päätöksentekoon monimutkainen.

Tässä artikkelissa selitämme, mistä tämäntyyppiset neuronit koostuvat, mistä voimme paikantaa ne, mikä on niiden rakenne ja mitä toimintoja ne suorittavat, ja mitä tapahtuu, kun nämä solut kehittyvät epänormaalia.

• Suosittelemme lukemaan: ["Neuronityypit: ominaisuudet ja toiminnot"](Neuronityypit: ominaisuudet ja toiminnot)

Von Economo -neuronit: määritelmä, sijainti ja kehitys

Von Economo -hermosolut, jotka tunnetaan myös karan neuroneina, on nimetty itävaltalaisen psykiatrin ja neurologin mukaan. Constantine F. Von Economo, joka vuonna 1926 antoi yksityiskohtaisen kuvauksen tämäntyyppisten hermosolujen morfologiasta ja aivokuoren jakautumisesta.

Von Economo oli myös ensimmäinen tiedemies, joka osoitti, että nämä karasolut ovat hermosoluja. erikoistuneet solut, jotka sijaitsevat anteriorisen singulaarisen aivokuoren ja frontaalisen insulaarikuoren kerroksessa Vb enimmäkseen.

Karan hermosoluja, toisin kuin useimmat hermosolut, on apinoissa. (gorillat, simpanssit, bonobot ja orangutanit) ja ihmisillä, mutta puuttuvat muilta kädellistyypeiltä.

Von Economo -hermosolut kehittyvät myöhään, sekä ontogeneettisesti että fylogeneettisesti. Nämä solut ilmestyvät ensimmäisen kerran raskausviikolla 35; syntymähetkellä vain noin 15 % synnytyksen jälkeisistä määrästä on läsnä, ja neljän vuoden kuluttua aikuisten lukumäärä on läsnä.

Tutkimusten mukaan karasolut näyttävät kehittyneen noin 15 miljoonaa vuotta sitten, ennen orangutaanien ja hominiinien evolutionaarista eroa. Heidän löytönsä joistakin valaista viittaa siihen, että tämän tyyppiselle hermosolulle voisi olla toinen riippumaton evoluutio.

Havainto, että von Economo -soluja esiintyy erittäin merkittävässä eläinryhmässä on johtanut spekulaatioihin, että niillä on suuri merkitys ihmisen evoluution ja aivojen toiminnan kannalta.

Se tosiasia, että näitä hermosoluja on löydetty muista lajeista (kuten valaista), viittaa siihen, että ne saattavat olla pakollinen hermostollinen sopeutuminen suurissa aivoissa, mikä mahdollistaisi tiedon nopean käsittelyn ja siirron erittäin spesifisten ennusteiden mukaisesti ja jotka kehittyivät suhteessa sosiaaliseen käyttäytymiseen esiin nousemassa.

Rakenne

Von Economo kuvaili tämän tyyppisiä soluja neuroneiksi, joilla on karan muoto ja epätavallinen pituus., joka on suunnattu kohtisuoraan aivokuoren piaalipintaan nähden, ja siinä on suuri apikaalinen aksoni ja yksi basaalidendriitti, lähes sama leveys kuin sen soma.

Sen suuri apikaalinen aksoni ja pitkänomainen soma, jolla on suuri tilavuus, ovat samanlaisia ​​​​kuin aivokuoren pyramidaalisen hermosolun, mutta von Economo -hermosolut niistä puuttuu lukuisia tyvidendriittejä, joita pyramidisoluilla on, ja sen sijaan ne vastaanottavat syötteitä aivokuoren suhteellisen pienestä osajoukosta. vähän; lisäksi karan neuronit ovat noin viisi kertaa suurempia kuin kerroksen V pyramidaaliset neuronit (keskimäärin).

Niiden rakenteellinen samankaltaisuus pyramidaalisen neuronien kanssa viittaa siihen, että nämä neuronit voivat suorittaa samanlaisia ​​toimintoja ja koska niiden nopeus hermosolut kuljettavat tietoa yleensä kovarioiden aksoniensa halkaisijan mukaan, suuret von Economo -neuronit voivat tehdä sen hyvin nopeasti verrattuna muihin neuronit.

Silti von Economo -neuronit ovat suhteellisen harvinaisia ​​sellaisella alueella kuin anterior cingulate cortex, koska ne muodostavat vain 1-2 % tämän aivoalueen neuronien kokonaismäärästä.

Frontaalisessa saarekekuoressa tämäntyyppisiä hermosoluja on 30 % enemmän oikeassa pallonpuoliskossa kuin vasemmassa.; puolipallon erilaistumisprosessi, joka tapahtuu ihmisillä ensimmäisten neljän vuoden postnataalisen kehityksen aikana.

toimintoja

Tehdyt tutkimukset viittaavat siihen, että etuosan insulaarinen aivokuori ja anteriorinen cingulaattikuori, aivoalueet, joissa on sijainneet eniten karan neuroneja, osallistuvat sosiaaliseen päättelyyn, empatiaan, tunteisiin ja viskeraalisen autonomisen toiminnan seurantaan, Muiden toimintojen joukossa.

Anteriorisessa cingulaattikuoressa on projektioita kohti frontopolaarista aivokuorta, mikä on liitetty kognitiivisen dissonanssin ja epävarmuuden prosesseihin. Ottaen huomioon Von Economo -solujen morfologia, niitä on kuvattu nopeasti ulkoneviksi hermosoluiksi ja niiden alueiden toimintojen vuoksi, joilla niiden uskotaan olevan vastaanottaa ja projisoida tietoa, niiden uskotaan olevan tärkeä rooli intuitiossa, nopeassa päätöksenteossa ja dissonanssiprosessien ratkaisemisessa kognitiivinen.

Karan neuronit auttavat kanavoimaan hermosignaaleja aivokuoren syviltä alueilta suhteellisen kaukaisiin aivojen osiin. Signaalit anteriorisesta cingulaattikuoresta on osoitettu vastaanotetuksi Brodmannin alue 10, frontopolaarisessa aivokuoressa, jossa uskotaan, että Kognitiivinen dissonanssi ja vaihtoehtojen yksiselitteisyys.

Toisaalta ihmisillä voimakkaat tunteet aktivoivat etukuoren cingulaattista aivokuorta, koska se välittää hermosignaaleja, jotka tulevat amygdala, etukuoren ensisijainen tunteiden käsittelykeskus. Anteriorinen singulaarinen aivokuori on aktiivinen myös vaativissa tehtävissä, jotka vaativat harkintaa ja erottelua sekä virheiden havaitsemista.

Anteriorinen singulate cortex osallistuu myös autonomisiin toimintoihin, mukaan lukien motoriset ja ruoansulatustoiminnot., mutta sillä on myös rooli verenpaineen ja sykkeen säätelyssä.

Singulaarisen aivokuoren ja frontaalisen eristekuoren merkittävät haju- ja makukyvyt näyttävät hävinneen evoluution aikana. suorittaa nyt parannettuja toimintoja, jotka liittyvät korkeampaan kognitioon, aina suunnittelusta ja itsetietoisuudesta roolipeleihin ja petos.

On myös huomattava, että ihmisten heikentynyt hajutoiminto verrattuna muihin kädellisiin saattaa liittyä siihen, että Tärkeissä hermokeskuksissa sijaitsevissa karasoluissa on vain kaksi dendriittiä monien sijasta, mikä johtaa hermosolujen integraatioon vähennetty

Näiden hermosolujen epänormaaliin kehitykseen liittyvät häiriöt

Von Economo -hermosolujen epänormaali kehitys on yhdistetty erilaisiin persoonallisuushäiriöihin ja hermoston kehityshäiriöihin., erityisesti ne, joille on ominaista todellisuuden vääristymät, ajatteluhäiriöt, kielihäiriöt ja sosiaalinen vetäytyminen.

Lisäksi tämäntyyppisten hermosolujen epänormaali kehitys ja toiminta on osallisena häiriöt, kuten autismi, koska useissa tutkimuksissa on voitu todentaa, että karan neuronit osallistuvat kognitiivisiin prosesseihin, jotka liittyvät monimutkaisten tilanteiden nopeaan intuitiiviseen arviointiin. Tässä mielessä on ehdotettu, että ne voisivat olla osa piirejä, jotka tukevat ihmisten sosiaalisia verkostoja.

On ehdotettu, että von Economo -neuronit liittyvät mielen teoriaan liittyviin aivoalueisiin tiedonsiirron kautta cingulate cortex ja frontoinsulaar alueet frontaaliseen ja temporaaliseen aivokuoreen, jossa nopeat oivallukset yhdistetään hitaampiin deliberatiivisiin arviointeihin.

Autismin kirjon häiriöissä karan hermosolut eivät kehity kunnolla, ja tämä epäonnistuminen voi olla osittain vastuussa sosiaalisista vaikeuksista, jotka syntyvät intuitioprosessien soveltamisesta viallinen.

Sitä paitsi, karan hermosolujen selektiivistä rappeutumista on havaittu myös sairauksissa, kuten Alzheimerin taudissa ja dementiassa. Esimerkiksi potilailla, joilla on frontotemporaalinen dementia, hermostoa rappeuttava häiriö, joka aiheuttaa henkilön menettävät empatian ja muuttuvat arvaamattomiksi ja tuntemattomiksi, on havaittu, että 70 % von Economo -hermosoluista oli vaurioitunut.

Lopuksi on huomattava, että jotkut tutkimukset ovat ehdottaneet, että näiden hermosolujen epänormaali kehitys voisi liittyä hermosolujen patogeneesiin. skitsofrenia, vaikka lopullisia tuloksia ei ole tähän mennessä saatu.

Bibliografiset viittaukset:

• Allman, J. M., Watson, K. K., Tetreault, N. A. & Hakeem, A. JA. (2005). Intuitio ja autismi: Von Economo -neuronien mahdollinen rooli. Trends in kognitiiviset tieteet, 9(8), 367-373..

• Seeley, W. W., Carlin, D. A., Allman, J. M., Macedo, M. N., Bush, C., Miller, B. L., & Dearmond, S. J. (2006). Varhainen frontotemporaalinen dementia kohdistuu hermosoluihin, jotka ovat ainutlaatuisia apinoilla ja ihmisillä. Annals of Neurology: Official Journal of the American Neurological Association and the Child Neurology Society, 60(6), 660-667.

• Watson, K. K., Jones, T. K. & Allman, J. m. (2006). Von Economo-neuronien dendriittiarkkitehtuuri. Neuroscience, 141(3), 1107-1112.