Renshaw-celler: egenskaper og funksjoner til disse interneuronene

Renshaw-celler er en gruppe hemmende interneuroner som er en del av våre motoriske funksjoner i ryggmargen.

Disse cellene (oppkalt etter den første personen som beskrev dem, Birdsey Renshaw) var første type spinale interneuroner som er funksjonelt, morfologisk og farmakologisk identifisert. I denne artikkelen vil vi se dens egenskaper.

• Relatert artikkel: "Typer nevroner: egenskaper og funksjoner"

Hva er Renshaw-celler?

Konseptet med Renshaw-celler ble postulert da det ble oppdaget fra antidromiske signaler (som beveger seg i motsatt retning av den fysiologiske) et motorisk nevron som beveget seg sideveis bakover, fra ventralroten til ryggmarg, og at det var interneuroner som skjøt med høy frekvens og resulterte i inhibering.

I flere undersøkelser ble det også vist at disse interneuronene, Renshaw-cellene, De ble stimulert av acetylkolin fra motoriske nevroner., nevrotransmitteren som er ansvarlig for å generere aksjonspotensialer i muskelfibre for å generere sammentrekningsbevegelser.

Et annet bevis var å finne at antidrom stimulering av nervefibre også genererte aksjonspotensialer i kroppene til motoriske nevroner, sammen med hyperpolarisering (økning i den absolutte verdien av cellens membranpotensial) av andre grupper av motoriske nevroner.

Handlingsmekanismer

Renshaw-celler, lokalisert i de fremre hornene i ryggmargen, overføre hemmende signaler til omkringliggende motoriske nevroner. Så snart aksonet forlater kroppen til det forrige motorneuronet, genererer de sidegrener som rager til nabocellene Renshaw.

Spesielt interessant har blitt undersøkt hvordan Renshaw-celler kobles til motoneuroner, så vel som deres rolle i modeller av negative tilbakemeldingsnettverk som opererer i forskjellige deler av nervesystemet sentral.

α motoriske nevroner

α motoriske nevroner gir opphav til store motoriske nervetråder (gjennomsnittlig 14 nanometer i diameter) og forgrener seg flere ganger langs banen, for så å gå inn i muskelen og innervere de store skjelettmuskelfibrene.

Stimulering av en α-nervefiber begeistrer fra tre til flere hundre skjelettmuskelfibre på et hvilket som helst nivå, samlet referert til som en "motorisk enhet".

Renshaw-celler er assosiert med denne typen motoriske nevroner på to måter. På den ene siden, ved å motta et eksitatorisk signal fra aksonet til det motoriske nevronet, så snart den forlater motorroten; på denne måten "vet" cellene om det motoriske nevronet er mer eller mindre aktivert (avfyringsaksjonspotensialer)

For den andre, via hemmende aksonleveringå synapse med cellekroppen til det begynnende motorneuronet, eller med et annet α-motornevron av samme motoriske gruppe, eller med begge.

Effektiviteten av synaptisk overføring mellom aksonene til α-motoriske nevroner og Renshaw-celler er svært høy, siden sistnevnte kan aktiveres, men med utbrudd av kortere varighet, for en enkelt motorisk nevron. Utslippene genereres av langvarige eksitatoriske postsynaptiske potensialer.

interneuroner

Interneuroner er til stede i alle regioner av den medullære grå substansen, både i de fremre hornene, så vel som i de bakre og mellomliggende hornene som ligger mellom dem. Disse cellene er mye flere enn motoneuroner.

De er små i størrelse og har en svært spennende natur, som de De er i stand til spontant å sende ut opptil 1500 utladninger per sekund. De har flere forbindelser seg imellom, og mange av dem, som i tilfellet med Renshaw-celler, etablerer direkte synapser med motoriske nevroner.

Renshaws krets

Renshaw celler hemmer aktiviteten til motoriske nevroner, begrenser deres stimuleringsfrekvens, som direkte påvirker kraften til muskelkontraksjon. Det vil si at de forstyrrer arbeidet til motoriske nevroner, og reduserer kraften til muskelkontraksjon.

På en måte kan denne mekanismen være fordelaktig pga lar oss kontrollere bevegelser for ikke å forårsake unødvendig skade, gjør presise bevegelser osv. I noen idretter kreves imidlertid større styrke, hastighet eller eksplosivitet, og virkningsmekanismen til Renshaw-cellene kan gjøre disse målene vanskelige.

I idretter som krever eksplosive eller raske handlinger, Renshaw-cellesystemet hemmes av sentralnervesystemet, slik at en større kraft av muskelkontraksjon (som ikke betyr at Renshaw-celler automatisk stopper funksjon).

Dessuten opptrer ikke alltid dette systemet likt. Det ser ut til at det i en tidlig alder ikke er særlig utviklet; og vi ser dette for eksempel når et barn prøver å kaste ballen til en annen gutt som er et lite stykke unna, siden han normalt til å begynne med vil gjøre det med mye mer kraft enn nødvendig. Og dette skyldes delvis den lille "handlingen" til Renshaw-cellene.

Dette systemet med hemmende interneuroner utvikler seg og former seg over tid, gitt behovet for selve muskel- og skjelettsystemet for å utføre mer eller mindre presise handlinger. Derfor, hvis vi trenger å utføre nøyaktige handlinger, vil dette systemet bli lagt merke til og videreutviklet; og omvendt, hvis vi velger mer voldelige eller eksplosive bevegelser og handlinger.

Hjerne og motoriske funksjoner

Utover Renshaw-celler og på et annet kompleksitetsnivå, styres musklenes oppførsel av hjernen, hovedsakelig av dens ytre region, hjernebarken.

Han primærmotorisk område (plassert i midten av hodene våre), er ansvarlig for å kontrollere vanlige bevegelser, som å gå eller løpe; og det sekundære motoriske området, ansvarlig for å regulere fine og mer kompliserte bevegelser, for eksempel de som er nødvendige for å produsere tale eller spille gitar.

Et annet av de viktige områdene i kontroll, programmering og veiledning av våre bevegelser er det premotoriske området., en region av den motoriske cortex som lagrer motoriske programmer lært gjennom våre erfaringer.

Sammen med denne regionen finner vi også det supplerende motoriske området, ansvarlig for initiering, programmering, planlegging og koordinering av komplekse bevegelser.

Til slutt er det verdt å merke seg lillehjernen, det ansvarlige hjerneområdet, sammen med basale ganglier, for å starte bevegelsene våre og for å opprettholde muskeltonus (tilstand av lett spenning for å holde seg oppreist og klar å bevege seg), siden den mottar afferent informasjon om posisjonen til ekstremitetene og graden av sammentrekning muskuløs.

Bibliografiske referanser:

• Renshaw, B. (1946). Sentrale effekter av sentripetale impulser i aksoner av spinale ventrale røtter. Journal of Neurophysiology, 9, s. 191 - 204.