신경교 세포: 뉴런의 접착제 그 이상

사람의 지능에 대해 이야기할 때 우리는 특히 매우 특정한 유형의 세포인 뉴런을 언급하는 것이 매우 일반적입니다. 따라서 낮은 지능을 경멸적인 방식으로 돌리는 사람들을 모노뉴런이라고 부르는 것이 정상입니다. 하나, 뇌가 본질적으로 일련의 뉴런과 동일하다는 생각은 점점 더 시대에 뒤떨어진 것입니다..

인간의 뇌에는 800억 개 이상의 뉴런이 포함되어 있지만 이것은 이 기관 세트에 있는 전체 세포의 15%만 차지합니다.

나머지 85%는 다른 유형의 미세한 몸체인 소위 아교세포가 차지합니다.. 전체적으로 이 세포들은 glia 또는 neuroglia라고 불리는 물질을 형성합니다., 신경계의 모든 움푹 들어간 곳을 통해 확장됩니다.

현재 신경교는 신경과학 분야에서 가장 큰 발전을 이룬 연구 분야 중 하나이며, 그의 모든 작업을 공개하려고 신경계가 그대로 작동하도록 수행하는 상호 작용. 그리고 뇌는 현재 신경교의 관여를 이해하지 않고는 이해할 수 없다는 것입니다.

신경교세포의 발견

신경교라는 용어는 1856년 독일의 병리학자인 Rudolf Virchow에 의해 만들어졌습니다. 이것은 그리스어로 "신경(신경) 아교(교)"를 의미하는 단어입니다. 뉴런은 서로 연결되어 신경을 형성하는 것으로 생각되었습니다. 그리고, 그 이상이다. 축삭 그것은 뉴런의 일부가 아니라 세포의 집합체였습니다. 따라서 뉴런 근처에서 발견한 이러한 세포는 신경을 구조화하고 이들 사이의 결합을 용이하게 하는 데 도움이 될 뿐 다른 것은 없다고 가정했습니다. 한마디로 상당히 수동적이고 보조적인 역할.

1887년에 유명한 연구원 산티아고 라몬 이 카할(Santiago Ramón y Cajal)은 뉴런이 나중에 알려지게 된 작은 공간으로 다른 것들과 분리된 독립된 단위 뭐 시냅스 공간. 이것은 축삭이 독립적인 신경 세포의 일부 이상이라는 생각을 반증하는 역할을 했습니다. 그러나 glial 수동성의 아이디어는 남아있었습니다.. 그러나 오늘날, 그 중요성은 이전에 가정된 것보다 훨씬 더 큰 것으로 밝혀지고 있습니다..

어떤 면에서 신경아교세포에 붙여진 이름이 그 이름이라는 것은 아이러니합니다. 구조에 도움이 되는 것은 사실이지만 이 기능을 수행할 뿐만 아니라 사용자의 보호, 수리, 손상, 신경 자극 개선, 에너지 제공, 더 많은 기능 중에서 정보 흐름 제어 발견. 그들은 신경계를 위한 강력한 도구입니다.

아교 세포 유형

신경교 신경계에서 발견되며 뉴런이 아니라는 공통점이 있는 여러 유형의 세포 집합입니다..

신경아교세포에는 여러 가지 유형이 있지만, 저는 4가지 유형에 대해 집중적으로 설명하겠습니다. 지금까지 발견된 가장 두드러진 기능을 설명할 뿐만 아니라 더 중요한 것으로 간주됩니다. 오늘. 내가 말했듯이, 이 신경과학 분야는 나날이 발전하고 있으며 분명히 미래에는 오늘날 알려지지 않은 새로운 세부 사항이 있을 것입니다.

1. 슈반 세포

이 교세포의 이름은 발견자를 기리기 위한 것입니다. 세포 이론의 아버지 중 한 사람으로 가장 잘 알려진 오도어 슈반. 이러한 유형의 신경교 세포는 말초 신경계(PNS), 즉 몸 전체를 흐르는 신경에서 발견되는 유일한 세포입니다.

동물에서 신경 섬유의 해부학을 연구하는 동안 Schwann은 몇 가지를 관찰했습니다. 축삭을 따라 붙어 있는 세포들은 마치 작은 것 같은 느낌을 주었습니다. "진주"; 이 외에도 그는 그들에게 더 많은 중요성을 부여하지 않았습니다. 향후 연구에서 이러한 미세한 구슬 모양의 요소가 실제로 이러한 유형의 세포를 생성하는 중요한 산물인 수초(myelin sheath)라는 것이 발견되었습니다.

미엘린 지단백질이다. 축삭에 전기 충격에 대한 절연 제공즉, 활동 전위가 더 긴 시간과 더 먼 거리에서 유지되도록 하여 전기 발사가 더 빠르게 진행되고 뉴런 막을 통해 분산되지 않도록 합니다. 즉, 케이블을 감싸고 있는 고무와 같은 역할을 합니다.

슈반 세포 그들은 "신경 성장 인자"(NCF)를 포함한 다양한 신경 영양 성분을 분비하는 능력을 가지고 있습니다., 신경계에서 발견되는 첫 번째 성장 인자. 이 분자는 발달 중 뉴런의 성장을 자극하는 역할을 합니다. 또한 이러한 신경아교세포는 축삭을 관처럼 둘러싸고 있어 자라야 할 방향을 표시하는 역할도 한다.

이 외에도 PNS의 신경이 손상되었을 때, FCN은 뉴런이 다시 자라고 기능을 회복할 수 있도록 분비됩니다.. 이것은 근육이 눈물을 흘린 후 고통받는 일시적인 마비가 사라지는 과정을 설명합니다.

세 가지 다른 슈반 세포

초기 해부학자들에게는 Schwann 세포에 차이가 없었지만, 현미경은 구조와 기능을 잘 갖춘 세 가지 유형까지 구별할 수 있었습니다. 차별화된. 내가 설명하는 것들은 수초를 생산하고 가장 일반적이기 때문에 "수초"입니다.

하나, 짧은 축삭이 있는 뉴런에서 "수초화되지 않은"이라고 불리는 또 다른 유형의 슈반 세포가 발견됩니다.수초를 생성하지 않기 때문입니다. 이들은 이전 것보다 더 크며 내부에는 한 번에 하나 이상의 축삭이 있습니다. 수초는 자체 막으로 이미 이 작은 축삭의 절연체 역할을 하기 때문에 수초를 생성하지 않는 것으로 보입니다.

이 형태의 신경아교세포의 마지막 유형은 뉴런과 근육 사이의 시냅스에서 발견됩니다. 그들은 말단 또는 연접 슈반 세포로 알려져 있습니다. (시냅스 사이). 현재 역할은 몬트리올 대학의 신경생물학자인 Richard Robitaille가 수행한 실험에서 밝혀졌습니다. 테스트는 무슨 일이 일어났는지 확인하기 위해 이 세포에 거짓 메신저를 추가하는 것으로 구성되었습니다. 그 결과 근육이 표현하는 반응이 변경되었습니다. 어떤 경우에는 수축이 증가하고 다른 경우에는 감소했습니다. 결론은 그랬다. 이 유형의 신경교는 뉴런과 근육 사이의 정보 흐름을 조절합니다..

2. 희돌기아교세포

중추 신경계(CNS) 내에는 슈반 세포가 없지만 뉴런에는 대체 유형의 신경교 세포 덕분에 또 다른 형태의 수초 코팅이 있습니다. 이 기능이 수행됩니다 마지막으로 발견된 위대한 유형의 신경아교세포: 희소돌기아교세포에 의해 형성된 신경교.

그들의 이름은 그들을 발견한 최초의 해부학자들이 그들을 묘사한 방법을 나타냅니다. 다수의 작은 확장이 있는 셀. 그러나 진실은 그 이름이 그들에게 별로 뒤따르지 않는다는 것인데, 그 이유는 얼마 후 라몬과 라몬의 제자가 Cajal, Pío del Río-Hortega는 당시 사용된 얼룩을 개선하여 진정한 의미를 드러냈습니다. 형태: 팔과 같이 몇 개의 긴 확장이 있는 세포.

CNS의 미엘린

희소돌기아교세포와 수초화된 슈반세포의 한 가지 차이점은 전자가 축삭돌기를 몸으로 감싸지 않지만 그들은 문어의 촉수처럼 긴 연장으로 그것을합니다., 그리고 그것들을 통해 미엘린이 분비됩니다. 또한 CNS의 미엘린은 뉴런을 분리하기 위해 존재하는 것만이 아닙니다.

Martin Schwab이 1988년에 증명했듯이 배양된 뉴런의 축삭에 미엘린이 침착되면 성장이 저해됩니다. 설명을 찾기 위해 Schwab과 그의 팀은 Nogo, MAG 및 OMgp와 같은 이러한 억제를 유발하는 여러 미엘린 단백질을 정제할 수 있었습니다. 재미있는 것은 뇌 발달의 초기 단계에서 MAG 단백질이 미엘린의 증가는 신경 세포의 성장을 자극하여 신경 세포에 역기능을 합니다. 성인. 이 억제의 이유는 미스터리이지만 과학자들은 그 역할이 곧 알려지기를 희망합니다.

90년대에 발견된 또 다른 단백질은 미엘린에서도 발견되는데, 이번에는 Stanley B. 프루시너: 프리온 단백질(PrP). 정상 상태에서는 그 기능을 알 수 없으나 돌연변이 상태에서는 프리온이 되어 일반적으로 소 질병으로 알려진 크로이츠펠트-야콥병의 변종을 생성합니다. 미친. 프리온은 자율성을 획득하는 단백질로, 신경교의 모든 세포를 감염시켜 신경변성을 유발합니다..

3. 성상교세포

이러한 유형의 신경교 세포는 Ramón y Cajal에 의해 설명되었습니다. 뉴런을 관찰하는 동안 그는 뉴런 근처에 별 모양의 다른 세포가 있음을 발견했습니다. 따라서 그 이름. 중추신경계와 시신경에 위치하며 더 많은 기능을 수행하는 신경교 중 하나일 가능성이 있습니다.. 크기는 뉴런보다 2~10배 크고 기능도 매우 다양하다.

혈액 뇌 장벽

혈액은 CNS로 직접 흐르지 않습니다. 이 시스템은 선택성이 높은 투과성 막인 BBB(Blood Brain Barrier)에 의해 보호됩니다. 성상 세포가 적극적으로 참여하고, 상대방에게 일어날 수 있는 일과 일어나지 않은 일을 필터링하는 역할. 주로, 그들은 뉴런에 영양을 공급할 수 있도록 산소와 포도당의 유입을 허용합니다.

하지만 이 장벽이 손상되면 어떻게 될까요? 면역 체계에 의해 생성되는 문제 외에도 성상 세포 그룹은 손상된 부위로 이동하고 서로 결합하여 일시적인 장벽을 형성하고 출혈을 멈춥니다.

성상교세포는 GFAP로 알려진 섬유질 단백질을 합성할 수 있는 능력이 있으며, 이를 통해 견고함을 얻을 수 있으며, 불투과성을 얻을 수 있는 단백질이 뒤따르는 또 다른 단백질을 분비합니다. 동시에 성상세포는 신경영양체를 분비하여 해당 부위의 재생을 자극합니다..

칼륨 배터리 충전

설명된 성상교세포의 또 다른 기능은 활동 전위를 유지하는 활동입니다. 뉴런이 전기 충격을 일으키면 나트륨 이온(Na+)을 모아 외부와 더 긍정적인 관계를 맺는다. 뉴런 외부와 내부의 전하가 조작되는 이 과정은 다음과 같은 상태를 생성합니다. 탈분극, 뉴런을 통해 이동하는 전기 자극이 시냅스 공간에서 끝날 때까지 태어나게 합니다. 여행 중, 세포 환경은 항상 전하의 균형을 추구하므로 이번에는 칼륨 이온(K +)을 잃습니다., 세포 외 환경과 동일화합니다.

이것이 항상 일어난다면 결국 칼륨 이온의 포화가 외부에서 생성될 것이며, 이는 이는 이러한 이온이 뉴런을 떠나는 것을 멈추게 되며, 이로 인해 전기 충격. 여기에서 성상교세포가 그림에 등장합니다. 그들은 세포 외 공간을 청소하고 더 ​​많은 칼륨 이온이 분비되도록 내부의 이러한 이온을 흡수합니다.. 성상교세포는 전기 충격으로 통신하지 않기 때문에 전하에 문제가 없습니다.

4. 미세아교세포

신경아교세포의 네 가지 주요 형태 중 마지막 형태는 소교세포입니다.. 이것은 희소돌기아교세포보다 먼저 발견되었지만 혈관에서 유래한 것으로 생각되었습니다. CNS의 신경교 인구의 5~20%를 차지합니다., 그리고 그 중요성은 그것이 뇌의 면역 체계의 기초라는 사실에 근거합니다. Blood-brain Barrier의 보호를 받아 세포의 자유로운 통과가 허용되지 않으며 여기에는 면역계의 통과도 포함됩니다. 그러므로, 뇌에는 자체 방어 시스템이 필요하며 이는 이러한 유형의 신경교에 의해 형성됩니다..

CNS 면역 체계

이 아교 세포는 이동성이 높기 때문에 CNS에서 발생하는 모든 문제에 신속하게 대응할 수 있습니다. 미세아교세포는 손상된 세포, 박테리아 및 바이러스를 삼킬 수 있을 뿐만 아니라 침입자와 싸울 수 있는 일련의 화학 물질을 방출하는 능력이 있습니다. 그러나 이러한 요소를 사용하면 뉴런에도 독성이 있기 때문에 부수적인 손상을 일으킬 수 있습니다.. 따라서 대결 후에는 환부의 재생을 촉진하기 위해 신경영양 성상세포를 생산해야 합니다.

이전에 백혈구가 BBB를 통과하여 뇌로 들어갈 때 미세아교세포의 부작용에 의해 부분적으로 생성되는 문제인 BBB 손상에 대해 이야기했습니다. CNS의 내부는 이 세포들에게 새로운 세계이며, 그들은 마치 그것이 위협인 것처럼 주로 알려지지 않은 것처럼 반응하여 이에 대한 면역 반응을 생성합니다. 미세아교세포는 방어를 시작하여 "내전"이라고 말할 수 있습니다., 신경 세포에 많은 손상을 줍니다.

아교세포와 뉴런 사이의 통신

당신이 본 것처럼, 아교 세포는 다양한 작업을 수행합니다. 그러나 명확하지 않은 부분은 뉴런과 신경교가 서로 통신하는지 여부입니다. 첫 번째 연구자들은 신경교와 달리 신경교가 전기 자극을 생성하지 않는다는 것을 이미 깨달았습니다. 그러나 이것은 Stephen J. Smith는 서로 및 뉴런과의 의사 소통 방식을 확인했습니다..

Smith는 신경아교세포가 일반적으로 세포에서 가장 많이 사용하는 칼슘 이온(Ca2+)을 사용하여 정보를 전달한다는 직관을 가지고 있었습니다. 어떻게 해서든 그와 그의 팀원들은 이러한 믿음을 가지고 수영장에 뛰어들었지만(결국 이온의 "인기"도 그 특정 기능에 대해 많은 것을 말해주지 않습니다), 그들은 그것을 옳게 이해했습니다.

이 연구자들은 형광성 칼슘이 첨가된 성상교세포 배양으로 구성된 실험을 설계했으며, 이를 통해 형광 현미경으로 그들의 위치를 ​​볼 수 있습니다. 또한 그는 매우 일반적인 신경 전달 물질을 추가했습니다. 글루타메이트. 결과는 즉각적이었습니다. 10분 동안 그들은 형광이 성상교세포에 어떻게 들어가고 마치 파동처럼 세포 사이를 이동하는지 볼 수 있었습니다.. 이 실험을 통해 그들은 신경 전달 물질이 없으면 파동이 시작되지 않기 때문에 신경교가 서로 및 뉴런과 통신한다는 것을 보여주었습니다.

신경교 세포에 대해 알려진 최신 정보

보다 최근의 연구를 통해 신경교는 모든 유형의 신경 전달 물질을 감지하는 것으로 밝혀졌습니다. 더욱이, 성상교세포와 미세아교세포는 모두 신경전달물질을 생산하고 방출하는 능력을 가지고 있습니다(비록 이 요소들은 신경교에서 기원하기 때문에 아교전달물질(gliotransmitter)이라고 불립니다. 뉴런.

현재 연구 분야가 나타나고 있습니다. 신경교 세포가 전반적인 뇌 기능과 복잡한 정신 과정에 영향을 미치는 곳, 뭐 학습, 기억 또는 꿈.