Interneuron: kenmerken van dit type zenuwcel

Interneuronen zijn een soort zenuwcel die motorneuronen verbindt met sensorische neuronen.. De axonen en dendrieten worden geprojecteerd in een enkel hersengebied, in tegenstelling tot wat er gebeurt met de de meeste cellen van het zenuwstelsel, die meestal axonale projecties hebben in regio's meer afstandelijk. Zoals we in het hele artikel zullen zien, werken interneuronen als remmende neuronen via de neurotransmitter GABA

Vervolgens zullen we in meer detail uitleggen waaruit deze zenuwcellen bestaan, wat hun belangrijkste kenmerken zijn en welke functies ze vervullen.

• Gerelateerd artikel: "Typen neuronen: kenmerken en functies"

Interneuron: definitie en kenmerken

Een interneuron is een type zenuwcel dat zich over het algemeen in integratieve gebieden van het centrale zenuwstelsel bevindt, van wie axonen (en dendrieten) zijn beperkt tot een enkel hersengebied. Deze functie onderscheidt ze van hoofdcellen, die vaak axonale projecties hebben buiten het gebied van de hersenen waar hun cellichamen en dendrieten zich bevinden.

De belangrijkste neuronen en hun netwerken liggen ten grondslag aan de verwerking en opslag van lokale informatie en vertegenwoordigen de belangrijkste bronnen van output van informatie uit elk hersengebied, terwijl interneuronen per definitie lokale axonen hebben die de neuronale activiteit in hun instellen.

Terwijl grote cellen meestal prikkelend zijn en glutamaat als neurotransmitter gebruiken, zijn interneuronen gebruiken vaak gamma-aminoboterzuur (GABA) om hun doelwitten te remmen. Omdat GABA voornamelijk werkt via de opening van ionenkanalen in het postsynaptische neuron, bereiken interneuronen hun effecten functionaliteiten door hyperpolarisatie van grote clusters van belangrijke cellen (hoewel ze in sommige omstandigheden ook kunnen bemiddelen) depolarisatie).

Interneuronen in het ruggenmerg kunnen glycine, samen met GABA, gebruiken om belangrijke cellen te remmen, terwijl interneuronen in corticale gebieden of basale ganglia kunnen naast GABA verschillende neuropeptiden vrijgeven (cholecystokinine, somatostatine, enkefalines, enz.). In sommige regio's, zoals de basale ganglia en het cerebellum, zijn de belangrijkste neuronen ook GABAergic.

Types

De meeste interneuronen innerveren verschillende soorten doelcellen (zowel hoofdcellen als interneuronen) ongeveer in verhouding tot hun voorkomen in de neuropil (het gebied tussen verschillende cellichamen of neuroncellichamen van de grijze stof van de hersenen en het ruggenmerg), en door zo veel synaps voornamelijk op het meest voorkomende celtype, de lokale hoofdcellen.

Hieronder staan ​​de twee belangrijkste typen corticale interneuronen: perisomatische en dendritische remmende cellen.

1. Perisomatische remmende cellen

Door de precieze plaats van beëindiging en de specifieke ingangskenmerken kan deze celgroep worden ontleed in twee hoofdtypen interneuronen: axo-axonale of spincellen, die uitsluitend de initiële axonsegmenten van de hoofdcellen innerveren en zowel in de hippocampus als in de neocortex worden geproduceerd; en mandcellen, die meerdere synaptische contacten vormen in de soma's en proximale dendrieten van belangrijke cellen.

Vanwege de strategische locatie van hun axonuiteinden, is gesuggereerd dat axo-axoncellen tegelijkertijd de productie van grote populaties van belangrijke cellen remmen. Recent bewijs suggereert echter dat hun postsynaptische GABAA-receptor-gemedieerde effect depolariserend kan zijn en als gevolg daarvan kan ontlaad de hele populatie piramidale cellen die ze innerveren, met als doel hun productie te synchroniseren of de geleiding in hun bomen te herstellen dendritisch.

Korfcellen zijn aanwezig in veel verschillende delen van de hersenen, waaronder de hersenschors en de kleine hersenen.a (in het cerebellum remmen ze Purkinje-cellen). In de neocortex en hippocampus zijn verschillende subtypes van mandcellen onderscheiden. De twee belangrijkste subtypes van hippocampale mandcellen kunnen gemakkelijker worden onderscheiden op basis van hun gehalte aan calcium en neuropeptide-bindende eiwitten.

2. Dendritische remmende cellen

Deze groep interneuronen is het meest divers, zowel morfologisch als functioneel. Dendritische remmende cellen zijn aanwezig in veel verschillende delen van het zenuwstelsel, waaronder het cerebellum, de bulbus olfactorius en alle delen van de hersenschors. In feite is een grote verscheidenheid aan dendritische remmende interneuronen beschreven in de neocortex.

Deze typen interneuronen omvatten Martinotti-cellen, die zich voornamelijk richten op het apicale tuftgebied van piramidale cellen en het neuropeptide somatostatine bevatten; dubbele boeketcellen; en bipolaire cellen, die zich voornamelijk richten op de basale dendrieten. De precieze functies van deze neocorticale celtypen waren echter moeilijk te identificeren.

Verschillende soorten dendritische interneuronen zijn geëvolueerd om de glutamaterge inputs van belangrijke cellen uit verschillende bronnen te regelen. Met name individuele dendritische remmende cellen van elk type leveren 2 tot 3 20 synapsen in een enkele piramidale doelwitcel, die verspreid zijn over de dendritische boom.

• Misschien ben je geïnteresseerd: "Delen van het zenuwstelsel: anatomische structuren en functies"

Corticale interneuronenfuncties

Wat tot nu toe is gevonden, is dat interneuronen reguleren niveaus van fysiologische activiteit in de hersenen, het vermijden van op hol geslagen excitatie in terugkerende corticale netwerken. Een vergelijkbare rol bij het stabiliseren van de dynamiek van het corticale netwerk is ook toegeschreven aan de remming van Renshaw-cel-gemedieerde feedback in mergmotorregio's ruggengraat.

Er zijn aanwijzingen dat blijvende veranderingen in het niveau van opwinding gepaard gaan met een overeenkomstige verandering in het algemene niveau van remming; tijdelijke onevenwichtigheden tussen excitatie en remming kunnen echter ook worden geïnduceerd. In de hippocampus en in de neocortex zijn veranderingen in het niveau van interneuronale vuren waargenomen om nieuwe ervaringen te begeleiden relevant zijn voor gedrag, en waarschijnlijk bijdragen aan het mogelijk maken van de plastische veranderingen die door dergelijke stressgebeurtenissen worden veroorzaakt. aan het leren.

interneuronen een kritische bijdrage leveren aan het genereren van roosteroscillaties en de activiteit van de hoofdcellen synchroniseren tijdens oscillerende en voorbijgaande hersentoestanden. Vooral perisomatische interneuronen worden als essentieel beschouwd voor het genereren van gamma-ritmes. (betrokken bij bewuste waarneming), hoewel de exacte aard van hun bijdrage kan variëren tussen verschillende regio's.

Naast het handhaven van de homeostase en het bieden van een tijdsbestek voor cellulaire activiteit Hoofdzakelijk zullen interneuronen waarschijnlijk een meer directe rol spelen bij neuronale activiteit corticaal. Interneuronen die zich richten op specifieke dendritische regio's kunnen selectief de opwindende input van verschillende bronnen, waardoor hun relatieve bijdragen aan de output van de cel. Dendritische remming kan ook verschillende vormen van synaptische plasticiteit en op cellulair niveau beheersen door zijn interactie met actieve dendritische processen.

Feedbackremming introduceert ook directe concurrentie tussen leden van een lokale grote celpopulatie, dus een toename van de activiteit van één cel heeft de neiging om de activiteit van andere cellen te verminderen. Een dergelijke competitie kan een eenvoudig maar effectief middel zijn om ruis te onderdrukken en, vooral indien aangevuld met lokale terugkerende excitatie, medium de selectie tussen concurrerende inputs, en kan zelfs complexe activiteiten implementeren, zoals werkgeheugen en besluitvorming in de neocortex.

Bibliografische referenties:

• De Felipe, J. (2002). Corticale interneuronen: van Cajal tot 2001. In uitvoering in hersenonderzoek (Vol. 136, blz. 215-238). Elsevier.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. Ik, Huang, Z. J., & Kepecs, A. (2013). Corticale interneuronen die gespecialiseerd zijn in ontremmende controle. Natuur, 503 (7477), 521.
• Wonderen, C. P., & Anderson, S. NAAR. (2006). De oorsprong en specificatie van corticale interneuronen. Nature Reviews Neuroscience, 7 (9), 687.