ग्लियाल कोशिकाएं: न्यूरॉन्स के गोंद से कहीं अधिक

यह बहुत आम है कि, जब हम किसी व्यक्ति की बुद्धि के बारे में बात करते हैं, तो हम विशेष रूप से एक बहुत ही विशिष्ट प्रकार की कोशिकाओं का उल्लेख करते हैं: न्यूरॉन्स। इस प्रकार, उन लोगों के लिए मोनोन्यूरोनल को कॉल करना सामान्य है जो कम बुद्धि को अपमानजनक तरीके से विशेषता देते हैं। हालाँकि, यह विचार कि मस्तिष्क अनिवार्य रूप से न्यूरॉन्स का एक समूह है, पुराना होता जा रहा है.

मानव मस्तिष्क में 80 अरब से अधिक न्यूरॉन्स होते हैं, लेकिन यह अंगों के इस सेट में कुल कोशिकाओं का केवल 15% हिस्सा है।

शेष 85% एक अन्य प्रकार के सूक्ष्म शरीर द्वारा कब्जा कर लिया जाता है: तथाकथित ग्लियल कोशिकाएं।. कुल मिलाकर, ये कोशिकाएं ग्लिया या न्यूरोग्लिया नामक पदार्थ बनाते हैं, जो तंत्रिका तंत्र के सभी अवकाशों तक फैली हुई है।

वर्तमान में, ग्लिया तंत्रिका विज्ञान में सबसे बड़ी प्रगति के साथ अध्ययन के क्षेत्रों में से एक है, अपने सभी कार्यों को प्रकट करने के लिए देख रहे हैं और बातचीत जो वे करते हैं ताकि तंत्रिका तंत्र उसी तरह काम करे जैसे वह करता है। और यह है कि ग्लिया की भागीदारी को समझे बिना वर्तमान में मस्तिष्क को नहीं समझा जा सकता है।

ग्लियाल कोशिकाओं की खोज

न्यूरोग्लिया शब्द 1856 में जर्मन रोगविज्ञानी रूडोल्फ विरचो द्वारा गढ़ा गया था। यह एक ऐसा शब्द है जिसका ग्रीक में अर्थ है "न्यूरोनल (न्यूरो) गोंद (ग्लिया)", क्योंकि इसकी खोज के समय से माना जाता है कि न्यूरॉन्स को तंत्रिका बनाने के लिए एक साथ जोड़ा जाता है और, यह more से अधिक है एक्सोन यह न्यूरॉन के एक हिस्से के बजाय कोशिकाओं का एक संग्रह था। इस कारण से, यह माना गया कि ये कोशिकाएं जो उन्हें न्यूरॉन्स के पास मिलीं, वे तंत्रिका की संरचना में मदद करने और उनके बीच मिलन को सुविधाजनक बनाने के लिए थीं, और कुछ नहीं। एक काफी निष्क्रिय और सहायक भूमिका, संक्षेप में।

1887 में, प्रसिद्ध शोधकर्ता सैंटियागो रामोन वाई काजल ने निष्कर्ष निकाला कि न्यूरॉन्स थे स्वतंत्र इकाइयाँ और जो दूसरों से एक छोटी सी जगह से अलग हो गईं जो बाद में ज्ञात हुईं क्या सिनैप्टिक स्पेस. इसने इस विचार का खंडन किया कि अक्षतंतु स्वतंत्र तंत्रिका कोशिकाओं के केवल भागों से अधिक थे। हालाँकि, ग्लियाल निष्क्रियता का विचार बना रहा. आज, हालांकि, यह पता लगाया जा रहा है कि इसका महत्व पहले की अपेक्षा कहीं अधिक है.

एक तरह से यह विडंबना ही है कि न्यूरोग्लिया को जो नाम दिया गया है वह वह है। यह सच है कि यह संरचना में मदद करता है, लेकिन यह न केवल यह कार्य करता है, बल्कि वे आपकी सुरक्षा, मरम्मत के लिए भी हैं कई अन्य कार्यों के बीच, क्षति, तंत्रिका आवेग में सुधार, ऊर्जा की पेशकश, और यहां तक ​​कि सूचना के प्रवाह को नियंत्रित करना पता चला। वे तंत्रिका तंत्र के लिए एक शक्तिशाली उपकरण हैं।

ग्लियाल सेल प्रकार

न्यूरोग्लिया विभिन्न प्रकार की कोशिकाओं का एक समूह है जो सामान्य रूप से तंत्रिका तंत्र में पाए जाते हैं और न्यूरॉन्स नहीं हैं.

ग्लियाल कोशिकाएं काफी भिन्न प्रकार की होती हैं, लेकिन मैं उन चार वर्गों के बारे में बात करने पर ध्यान केंद्रित करूंगा जो अधिक महत्वपूर्ण माना जाता है, साथ ही साथ अब तक खोजे गए सबसे प्रमुख कार्यों की व्याख्या करने में आज। जैसा कि मैंने कहा है, तंत्रिका विज्ञान का यह क्षेत्र हर दिन और आगे बढ़ता है और निश्चित रूप से भविष्य में ऐसे नए विवरण होंगे जो आज अज्ञात हैं।

1. श्वान कोशिकाएं

इस ग्लिया सेल का नाम इसके खोजकर्ता के सम्मान में है, थियोडोर श्वान, सेल थ्योरी के पिताओं में से एक के रूप में जाने जाते हैं. इस प्रकार की ग्लियाल कोशिका पेरिफेरल नर्वस सिस्टम (PNS) में पाई जाने वाली एकमात्र ऐसी कोशिका है, जो पूरे शरीर में चलने वाली नसों में पाई जाती है।

जानवरों में तंत्रिका तंतुओं की शारीरिक रचना का अध्ययन करते हुए, श्वान ने कुछ देखा कोशिकाएं जो अक्षतंतु के साथ जुड़ी हुई थीं और कुछ छोटे होने का एहसास देती थीं "मोती"; इसके अलावा उन्होंने उन्हें अधिक महत्व नहीं दिया। भविष्य के अध्ययनों में, यह पता चला कि ये सूक्ष्म मनके के आकार के तत्व वास्तव में माइलिन शीथ थे, एक महत्वपूर्ण उत्पाद जो इस प्रकार की कोशिका उत्पन्न करता है।

मेलिन एक लिपोप्रोटीन है कि अक्षतंतु को विद्युत आवेग के विरुद्ध इन्सुलेशन प्रदान करता है, अर्थात्, यह क्रिया क्षमता को लंबे समय तक और अधिक दूरी पर रखने की अनुमति देता है, जिससे विद्युत शॉट तेजी से चलते हैं और न्यूरॉन झिल्ली के माध्यम से नहीं फैलते हैं। यानी वे उस रबर की तरह काम करते हैं जो एक केबल को ढकता है।

श्वान कोशिकाएं उनके पास "नर्व ग्रोथ फैक्टर" (NCF) सहित विभिन्न न्यूरोट्रॉफिक घटकों को स्रावित करने की क्षमता है।, तंत्रिका तंत्र में पाया जाने वाला पहला वृद्धि कारक। यह अणु विकास के दौरान न्यूरॉन्स के विकास को प्रोत्साहित करने का कार्य करता है। इसके अलावा, चूंकि इस प्रकार का न्यूरोग्लिया एक ट्यूब की तरह अक्षतंतु को घेरता है, यह उस दिशा को चिह्नित करने के लिए भी प्रभाव डालता है जिसमें इसे बढ़ना चाहिए।

इसके अलावा, यह देखा गया है कि जब पीएनएस की एक नस क्षतिग्रस्त हो गई है, FCN को स्रावित किया जाता है ताकि न्यूरॉन वापस विकसित हो सके और अपनी कार्यक्षमता पुनः प्राप्त कर सके. यह उस प्रक्रिया की व्याख्या करता है जिसके द्वारा अस्थायी पक्षाघात जो मांसपेशियों को एक आंसू के बाद पीड़ित होता है, गायब हो जाता है।

तीन अलग श्वान कोशिकाएं

प्रारंभिक शरीर रचनाविदों के लिए श्वान कोशिकाओं में कोई अंतर नहीं था, लेकिन प्रगति के साथ with माइक्रोस्कोपी संरचनाओं और कार्यों के साथ तीन अलग-अलग प्रकारों में अंतर करने में सक्षम है विभेदित। जिन लोगों का मैं वर्णन कर रहा हूं वे "मायलिनिक" हैं, क्योंकि वे माइलिन का उत्पादन करते हैं और सबसे आम हैं।

हालाँकि, छोटे अक्षतंतु वाले न्यूरॉन्स में, "अनमेलिनेटेड" नामक एक अन्य प्रकार की श्वान कोशिका पाई जाती हैक्योंकि यह माइलिन म्यान का उत्पादन नहीं करता है। ये पिछले वाले की तुलना में बड़े होते हैं, और इनके अंदर एक समय में एक से अधिक अक्षतंतु होते हैं। वे माइलिन म्यान का उत्पादन नहीं करते हैं, क्योंकि अपनी झिल्ली के साथ यह पहले से ही इन छोटे अक्षरों के लिए इन्सुलेशन के रूप में कार्य करता है।

न्यूरोग्लिया के इस रूप का अंतिम प्रकार न्यूरॉन्स और मांसपेशियों के बीच के अन्तर्ग्रथन में पाया जाता है। उन्हें टर्मिनल या पेरीसिनेप्टिक श्वान कोशिकाओं के रूप में जाना जाता है। (सिनेप्स के बीच)। मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय में एक न्यूरोबायोलॉजिस्ट रिचर्ड रोबिटेल द्वारा किए गए एक प्रयोग में इसकी वर्तमान भूमिका का पता चला था। क्या हुआ यह देखने के लिए परीक्षण में इन कोशिकाओं में एक झूठे संदेशवाहक को जोड़ना शामिल था। नतीजा यह हुआ कि पेशी द्वारा व्यक्त की गई प्रतिक्रिया बदल गई। कुछ मामलों में संकुचन बढ़ गया था, अन्य मामलों में यह कम हो गया था। निष्कर्ष यह था कि इस प्रकार की ग्लिया न्यूरॉन और मांसपेशियों के बीच सूचना के प्रवाह को नियंत्रित करती है.

2. ओलिगोडेंड्रोसाइट्स

सेंट्रल नर्वस सिस्टम (सीएनएस) के भीतर कोई श्वान कोशिकाएं नहीं होती हैं, लेकिन वैकल्पिक प्रकार की ग्लियल कोशिकाओं के कारण न्यूरॉन्स में माइलिन कोटिंग का एक और रूप होता है। यह कार्य किया जाता है अंतिम महान प्रकार के न्यूरोग्लिया की खोज की गई: एक ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स द्वारा गठित.

उनका नाम संदर्भित करता है कि उन्हें खोजने वाले पहले शरीर रचनाविदों ने उनका वर्णन कैसे किया; एक सेल जिसमें कई छोटे एक्सटेंशन हैं। लेकिन सच तो यह है कि नाम उनके साथ ज्यादा नहीं जाता, क्योंकि कुछ समय बाद रामोन और. के एक शिष्य काजल, पियो डेल रियो-होर्टेगा, ने उस समय इस्तेमाल किए गए दाग में सुधार किया, जो सच का खुलासा करता है आकृति विज्ञान: एक सेल जिसमें कुछ लंबे एक्सटेंशन होते हैं, जैसे हथियार.

सीएनएस. में माइलिन

ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स और माइलिनेटेड श्वान कोशिकाओं के बीच एक अंतर यह है कि पूर्व अपने शरीर के साथ अक्षतंतु को कवर नहीं करता है, लेकिन वे इसे अपने लंबे विस्तार के साथ करते हैं, जैसे कि वे एक ऑक्टोपस के तम्बू थे, और यह उनके माध्यम से है कि माइलिन स्रावित होता है। इसके अलावा, सीएनएस में माइलिन न केवल न्यूरॉन को अलग करने के लिए है।

जैसा कि मार्टिन श्वाब ने 1988 में प्रदर्शित किया था, सुसंस्कृत न्यूरॉन्स में अक्षतंतु पर माइलिन का जमाव उनके विकास में बाधा डालता है। स्पष्टीकरण की तलाश में, श्वाब और उनकी टीम इस अवरोध का कारण बनने वाले कई माइलिन प्रोटीन को शुद्ध करने में सक्षम थी: नोगो, एमएजी और ओएमजीपी। मजेदार बात यह है कि यह देखा गया है कि मस्तिष्क के विकास के शुरुआती चरणों में, एमएजी प्रोटीन माइलिन के न्यूरॉन के विकास को उत्तेजित करता है, न्यूरॉन के विपरीत कार्य करता है वयस्क। इस अवरोध का कारण एक रहस्य है, लेकिन वैज्ञानिकों को उम्मीद है कि जल्द ही इसकी भूमिका का पता चल जाएगा.

90 के दशक में पाया जाने वाला एक अन्य प्रोटीन भी माइलिन में पाया जाता है, इस बार स्टेनली बी। प्रूसिनर: प्रियन प्रोटीन (पीआरपी)। सामान्य अवस्था में इसका कार्य अज्ञात है, लेकिन उत्परिवर्तित अवस्था में यह प्रियन बन जाता है और Creutzfeldt-Jakob रोग का एक प्रकार उत्पन्न करता है, जिसे आमतौर पर गाय रोग के रूप में जाना जाता है पागल। प्रियन एक प्रोटीन है जो स्वायत्तता प्राप्त करता है, ग्लिया की सभी कोशिकाओं को संक्रमित करता है, जो न्यूरोडीजेनेरेशन उत्पन्न करता है.

3. एस्ट्रोसाइट्स

इस प्रकार की ग्लियाल कोशिका का वर्णन रेमन वाई काजल ने किया था। न्यूरॉन्स के अपने अवलोकन के दौरान, उन्होंने देखा कि न्यूरॉन्स के पास तारे के आकार की अन्य कोशिकाएं थीं; इसलिए इसका नाम। यह सीएनएस और ऑप्टिक तंत्रिका में स्थित है, और संभवतः ग्लिया में से एक है जो अधिक से अधिक कार्य करता है. इसका आकार एक न्यूरॉन से दो से दस गुना बड़ा होता है, और इसके बहुत विविध कार्य होते हैं

रक्त मस्तिष्क अवरोध

रक्त सीधे सीएनएस में प्रवाहित नहीं होता है। यह प्रणाली ब्लड ब्रेन बैरियर (बीबीबी) द्वारा सुरक्षित है, जो एक अत्यधिक चयनात्मक पारगम्य झिल्ली है। एस्ट्रोसाइट्स इसमें सक्रिय रूप से भाग लेते हैं, दूसरे पक्ष के साथ क्या हो सकता है और क्या नहीं, इसे छानने के प्रभारी होने के नाते. मुख्य रूप से, वे न्यूरॉन्स को खिलाने में सक्षम होने के लिए ऑक्सीजन और ग्लूकोज के प्रवेश की अनुमति देते हैं।

लेकिन क्या होगा अगर यह अवरोध क्षतिग्रस्त हो जाए? प्रतिरक्षा प्रणाली द्वारा उत्पन्न समस्याओं के अलावा, एस्ट्रोसाइट्स के समूह क्षतिग्रस्त क्षेत्र की यात्रा करते हैं और एक अस्थायी अवरोध बनाने और रक्तस्राव को रोकने के लिए एक दूसरे से जुड़ते हैं।

एस्ट्रोसाइट्स में जीएफएपी नामक एक रेशेदार प्रोटीन को संश्लेषित करने की क्षमता होती है, जिसके साथ वे मजबूती प्राप्त करते हैं, इसके अलावा प्रोटीन के बाद दूसरे को स्रावित करते हैं जो उन्हें अभेद्यता प्राप्त करने की अनुमति देता है। समानांतर में, एस्ट्रोसाइट्स क्षेत्र में पुनर्जनन को प्रोत्साहित करने के लिए, न्यूरोट्रॉफ़ का स्राव करते हैं.

पोटेशियम बैटरी रिचार्ज

एस्ट्रोसाइट्स के वर्णित कार्यों में से एक कार्य क्षमता को बनाए रखने के लिए उनकी गतिविधि है। जब एक न्यूरॉन एक विद्युत आवेग उत्पन्न करता है, तो वह बाहर के साथ अधिक सकारात्मक बनने के लिए सोडियम आयन (Na +) एकत्र करता है। यह प्रक्रिया जिसके द्वारा न्यूरॉन्स के बाहर और अंदर विद्युत आवेशों में हेरफेर किया जाता है, एक अवस्था उत्पन्न करता है जिसे कहा जाता है विध्रुवण, जो विद्युत आवेगों का कारण बनता है जो न्यूरॉन के माध्यम से पैदा होते हैं जब तक कि वे सिनैप्टिक स्पेस में समाप्त नहीं हो जाते। अपनी यात्रा के दौरान, कोशिका का वातावरण हमेशा विद्युत आवेश में संतुलन चाहता है, इसलिए इस बार यह पोटेशियम आयन (K +) खो देता है, बाह्य वातावरण के साथ बराबरी करने के लिए।

यदि ऐसा हमेशा होता, तो अंत में बाहर पोटेशियम आयनों की एक संतृप्ति उत्पन्न होती, जो इसका मतलब यह होगा कि ये आयन न्यूरॉन को छोड़ना बंद कर देंगे, और इसके परिणामस्वरूप उत्पन्न करने में असमर्थता होगी विद्युत आवेग। यह वह जगह है जहां एस्ट्रोसाइट्स तस्वीर में आते हैं, जो वे बाह्य कोशिकीय स्थान को साफ करने के लिए इन आयनों को अंदर अवशोषित करते हैं और अधिक पोटेशियम आयनों को स्रावित करने की अनुमति देते हैं. एस्ट्रोसाइट्स को आवेश के साथ कोई समस्या नहीं होती है, क्योंकि वे विद्युत आवेगों द्वारा संचार नहीं करते हैं।

4. माइक्रोग्लिया

न्यूरोग्लिया के चार प्रमुख रूपों में से अंतिम माइक्रोग्लिया है।. यह ऑलिगोडेंड्रोसाइट्स से पहले खोजा गया था, लेकिन ऐसा माना जाता था कि यह रक्त वाहिकाओं से आता है। यह सीएनएस. की ग्लिया आबादी के 5 से 20 प्रतिशत के बीच रहता है, और इसका महत्व इस तथ्य पर आधारित है कि यह मस्तिष्क की प्रतिरक्षा प्रणाली का आधार है। ब्लड-ब्रेन बैरियर की सुरक्षा होने से, कोशिकाओं के मुक्त मार्ग की अनुमति नहीं है, और इसमें प्रतिरक्षा प्रणाली शामिल हैं। इस प्रकार, मस्तिष्क को अपनी रक्षा प्रणाली की आवश्यकता होती है, और यह इस प्रकार के ग्लिया द्वारा बनता है.

सीएनएस प्रतिरक्षा प्रणाली

यह ग्लिया सेल अत्यधिक मोबाइल है, जिससे यह सीएनएस में आने वाली किसी भी समस्या पर तुरंत प्रतिक्रिया दे सकती है। माइक्रोग्लिया में क्षतिग्रस्त कोशिकाओं, बैक्टीरिया और वायरस को भस्म करने की क्षमता है, साथ ही साथ रासायनिक एजेंटों की एक श्रृंखला जारी करने की क्षमता है जिसके साथ आक्रमणकारियों से लड़ना है। परंतु इन तत्वों के उपयोग से संपार्श्विक क्षति हो सकती है, क्योंकि यह न्यूरॉन्स के लिए भी विषैला होता है. इसलिए, टकराव के बाद, उन्हें प्रभावित क्षेत्र के पुनर्जनन की सुविधा के लिए न्यूरोट्रॉफिक एस्ट्रोसाइट्स का उत्पादन करना होगा।

इससे पहले, मैंने बीबीबी को नुकसान के बारे में बात की थी, एक समस्या जो माइक्रोग्लिया के दुष्प्रभावों से उत्पन्न होती है जब ल्यूकोसाइट्स बीबीबी को पार करते हैं और मस्तिष्क में प्रवेश करते हैं। सीएनएस का इंटीरियर इन कोशिकाओं के लिए एक नई दुनिया है, और वे मुख्य रूप से अज्ञात के रूप में प्रतिक्रिया करते हैं जैसे कि यह एक खतरा था, इसके खिलाफ प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया उत्पन्न करता है। माइक्रोग्लिया रक्षा शुरू करती है, जिससे हम "गृह युद्ध" कह सकते हैं, जो न्यूरॉन्स को बहुत नुकसान पहुंचाता है।

ग्लिया और न्यूरॉन्स के बीच संचार

जैसा कि आपने देखा, ग्लिया कोशिकाएं कई प्रकार के कार्य करती हैं। लेकिन एक खंड जो स्पष्ट नहीं हो पाया है कि क्या न्यूरॉन्स और ग्लिया एक दूसरे के साथ संवाद करते हैं। पहले शोधकर्ताओं ने पहले ही महसूस किया था कि ग्लिया, न्यूरॉन्स के विपरीत, विद्युत आवेग उत्पन्न नहीं करते हैं। लेकिन यह तब बदल गया जब स्टीफन जे। स्मिथ ने जाँच की कि वे एक दूसरे के साथ और न्यूरॉन्स के साथ कैसे संवाद करते हैं.

स्मिथ का अंतर्ज्ञान था कि न्यूरोग्लिया सूचना प्रसारित करने के लिए कैल्शियम आयन (Ca2 +) का उपयोग करता है, क्योंकि यह तत्व सामान्य रूप से कोशिकाओं द्वारा सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। किसी तरह, वह और उसके साथी इस विश्वास के साथ पूल में कूद गए (आखिरकार, आयन की "लोकप्रियता" हमें इसके विशिष्ट कार्यों के बारे में ज्यादा नहीं बताती है), लेकिन उन्होंने इसे सही पाया।

इन शोधकर्ताओं ने एक प्रयोग तैयार किया जिसमें एस्ट्रोसाइट्स की संस्कृति शामिल थी जिसमें फ्लोरोसेंट कैल्शियम जोड़ा गया था, जो फ्लोरोसेंस माइक्रोस्कोपी के माध्यम से उनकी स्थिति को देखने की अनुमति देता है। इसके अलावा, उन्होंने एक बहुत ही सामान्य न्यूरोट्रांसमीटर जोड़ा, ग्लूटामेट. परिणाम तत्काल था। दस मिनट के लिए वे यह देखने में सक्षम थे कि कैसे प्रतिदीप्ति एस्ट्रोसाइट्स में प्रवेश करती है और कोशिकाओं के बीच यात्रा करती है जैसे कि यह एक लहर थी. इस प्रयोग से उन्होंने दिखाया कि ग्लिया एक दूसरे के साथ और न्यूरॉन के साथ संचार करती है, क्योंकि न्यूरोट्रांसमीटर के बिना लहर शुरू नहीं होती है।

नवीनतम ग्लियाल कोशिकाओं के बारे में जाना जाता है

हाल के शोध के माध्यम से, ग्लिया को सभी प्रकार के न्यूरोट्रांसमीटर का पता लगाने के लिए पाया गया है। इसके अलावा, एस्ट्रोसाइट्स और माइक्रोग्लिया दोनों में न्यूरोट्रांसमीटर का निर्माण और रिलीज करने की क्षमता है (हालांकि इन तत्वों को ग्लियोट्रांसमीटर कहा जाता है क्योंकि वे ग्लिया में उत्पन्न होते हैं), इस प्रकार सिनेप्स को प्रभावित करते हैं न्यूरॉन्स।

अध्ययन का एक वर्तमान क्षेत्र ऊपर देख रहा है जहां ग्लिया कोशिकाएं समग्र मस्तिष्क कार्य और जटिल मानसिक प्रक्रियाओं को प्रभावित करती हैं, क्या शिक्षा, यादाश्त या सपना।