Interneurone: caratteristiche di questo tipo di cellula nervosa

Gli interneuroni sono un tipo di cellula nervosa che collega i motoneuroni con i neuroni sensoriali.. I suoi assoni e dendriti sono proiettati in una singola regione del cervello, a differenza di quanto accade con il la maggior parte delle cellule del sistema nervoso, che di solito hanno proiezioni assonali nelle regioni più distante. Come vedremo in tutto l'articolo, gli interneuroni agiscono come neuroni inibitori attraverso il neurotrasmettitore GABA

Successivamente, spiegheremo più in dettaglio in cosa consistono queste cellule nervose, quali sono le loro caratteristiche principali e quali funzioni svolgono.

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Interneurone: definizione e caratteristiche

Un interneurone è un tipo di cellula nervosa che si trova generalmente in aree integrative del sistema nervoso centrale, di chi assoni (e dendriti) sono limitati a una singola area cerebrale. Questa caratteristica li distingue dalle cellule principali, che spesso hanno proiezioni assonali al di fuori dell'area del cervello dove si trovano i loro corpi cellulari e dendriti.

I principali neuroni e le loro reti sono alla base dell'elaborazione e della memorizzazione delle informazioni locali e rappresentano le principali fonti di output di of informazioni da qualsiasi regione del cervello, mentre gli interneuroni, per definizione, hanno assoni locali che gestiscono l'attività neuronale nella loro impostato.

Mentre le cellule principali sono per lo più eccitatorie, usando il glutammato come neurotrasmettitore, gli interneuroni spesso usano l'acido gamma-aminobutirrico (GABA) per inibire i loro bersagli. Poiché il GABA agisce principalmente attraverso l'apertura di canali ionici nel neurone postsinaptico, gli interneuroni ottengono i loro effetti. dall'iperpolarizzazione di grandi gruppi di cellule principali (sebbene, in alcune circostanze, possano anche mediare depolarizzazione).

Gli interneuroni del midollo spinale possono utilizzare la glicina, insieme al GABA, per inibire le cellule principali, mentre gli interneuroni aree corticali o gangli della base possono rilasciare diversi neuropeptidi (colecistochinina, somatostatina, encefaline, ecc.) oltre al GABA. In alcune regioni, come i gangli della base e il cervelletto, anche i neuroni principali sono GABAergici.

tipi

La maggior parte degli interneuroni innerva diversi tipi di cellule bersaglio (sia cellule principali che interneuroni) approssimativamente in proporzione alla loro to presenza nel neuropilo (la regione tra i vari corpi cellulari o corpi cellulari neuronali della materia grigia del cervello e del midollo spinale), e da tanto sinapsi prevalentemente sul tipo di cellula più abbondante, che sono le cellule principali locali.

I seguenti sono i due principali tipi di interneuroni corticali: cellule inibitorie perisomatiche e dendritiche.

1. Cellule inibitorie perisomatiche

Il sito preciso di terminazione e le caratteristiche specifiche di ingresso consentono di sezionare questo gruppo di cellule in cell due tipi principali di interneuroni: cellule asso-assonali o di ragno, che innervano esclusivamente i segmenti assonici iniziali delle cellule principali e sono prodotte sia nell'ippocampo che nella neocorteccia; e cellule canestro, che formano contatti sinaptici multipli nei somi e nei dendriti prossimali delle cellule principali.

A causa della posizione strategica dei loro terminali assonici, è stato suggerito che le cellule asso-assoni inibiscano simultaneamente la produzione di grandi popolazioni di cellule principali. Tuttavia, recenti prove suggeriscono che il loro effetto postsinaptico mediato dal recettore GABAA può essere depolarizzante e, di conseguenza, può scaricare l'intera popolazione di cellule piramidali che innervano, con lo scopo di sincronizzare la loro produzione o ristabilire le conduttanze nei loro alberi dendritico.

Le cellule del canestro sono presenti in molte aree diverse del cervello, comprese le cortecce cerebrali e il cervelletto.a (nel cervelletto, inibiscono le cellule di Purkinje). Nella neocorteccia e nell'ippocampo sono stati distinti diversi sottotipi di cellule basket. I due principali sottotipi di cellule canestro dell'ippocampo possono essere più facilmente distinti in base al loro contenuto di calcio e proteine ​​leganti i neuropeptidi.

2. Cellule dendritiche inibitorie

Questo gruppo di interneuroni è il più vario, sia morfologicamente che funzionalmente. Le cellule inibitorie dendritiche sono presenti in molte parti diverse del sistema nervoso, compreso il cervelletto, il bulbo olfattivo e tutte le aree della corteccia cerebrale. Infatti, nella neocorteccia è stata descritta un'ampia varietà di interneuroni inibitori dendritici.

Questi tipi di interneuroni includono le cellule Martinotti, che colpiscono principalmente la regione del ciuffo apicale delle cellule piramidali e contengono il neuropeptide somatostatina; cellule a doppio bouquet; e le cellule bipolari, che colpiscono principalmente i dendriti basali. Tuttavia, le funzioni precise di questi tipi di cellule neocorticali sono state difficili da identificare.

Diversi tipi di interneuroni dendritici si sono evoluti per controllare gli input glutamatergici delle cellule principali da diverse fonti. In particolare, le singole cellule inibitorie dendritiche di qualsiasi tipo forniscono da 2 a 20 sinapsi in una singola cellula piramidale bersaglio, che sono sparse in tutto l'albero dendritico.

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Funzioni degli interneuroni corticali

Finora si è scoperto che gli interneuroni regolare i livelli di attività fisiologica nel cervello, evitando l'eccitazione incontrollata nelle reti corticali ricorrenti. Un ruolo analogo nella stabilizzazione della dinamica della rete corticale è stato attribuito anche alla inibizione del feedback mediato dalle cellule di Renshaw nelle regioni motorie del midollo spinale.

Ci sono prove che cambiamenti duraturi nel livello di eccitazione sono accompagnati da un corrispondente cambiamento nel livello generale di inibizione; tuttavia, possono essere indotti anche squilibri transitori tra eccitazione e inibizione. Nell'ippocampo e nella neocorteccia, sono stati osservati cambiamenti nel livello di scarica interneuronale per accompagnare nuove esperienze rilevanti per il comportamento, e probabilmente contribuiscono a consentire i cambiamenti plastici indotti da tali eventi di stress. apprendimento.

interneuroni dare un contributo critico alla generazione di oscillazioni reticolari e sincronizzare l'attività delle cellule principali durante gli stati cerebrali oscillatori e transitori. Gli interneuroni perisomatici in particolare sono considerati essenziali per la generazione dei ritmi gamma. (coinvolto nella percezione cosciente), sebbene l'esatta natura del loro contributo possa variare tra diverse regioni.

Oltre a mantenere l'omeostasi e fornire un lasso di tempo per l'attività cellulare Principalmente, è probabile che gli interneuroni svolgano un ruolo più diretto nell'attività neuronale corticale. Gli interneuroni che prendono di mira specifiche regioni dendritiche possono bloccare selettivamente il eccitando input da diverse fonti, modificando così i loro contributi relativi all'output del cellula. L'inibizione dendritica può anche controllare varie forme di plasticità sinaptica ea livello cellulare attraverso la sua interazione con processi dendritici attivi.

L'inibizione del feedback introduce anche una competizione diretta tra i membri di una grande popolazione cellulare locale, quindi un aumento dell'attività di una cellula tende a diminuire l'attività di altre cellule. Tale competizione può essere un mezzo semplice ma efficace di soppressione del rumore e, soprattutto se integrato da eccitazione ricorrente locale, media la selezione tra input concorrenti e può anche implementare attività complesse come la memoria di lavoro e il processo decisionale nel neocorteccia.

Riferimenti bibliografici:

• De Felipe, J. (2002). Interneuroni corticali: da Cajal al 2001. In Progress nella ricerca sul cervello (Vol. 136, pp. 215-238). Altrove.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. I., Huang, Z. J., & Kepecs, A. (2013). Interneuroni corticali specializzati nel controllo disinibitore. Natura, 503 (7477), 521.
• Meraviglie, C. P., & Anderson, S. PER. (2006). L'origine e la specificazione degli interneuroni corticali. Recensioni sulla natura Neuroscienze, 7 (9), 687.