Betz-celle: egenskaper og funksjoner til denne typen nevroner

Hjernen vår er ansvarlig for å planlegge, koordinere og utføre bevegelsene som er nødvendige for å utføre daglige aktiviteter, og det gjør det hovedsakelig gjennom det primære motorområdet.

I denne hjerneområdet finnes noen av de største cellene i nervesystemet vårt, Betz-celler; en type gigantisk pyramidalt nevron som er ansvarlig for å overføre motoriske kommandoer gjennom nerveimpulser som beveger seg fra neokortex til ryggmargen.

I denne artikkelen forklarer vi hva Betz-celler er, hva er deres viktigste kjennetegn, hvor ligger de, og i hvilke patologiske prosesser de er involvert.

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

Betz-celler: definisjon og egenskaper

Betz celler er noen av de største motorneuronene i det menneskelige nervesystemet, og er oppkalt etter den ukrainske forskeren Vladimir A. Betz, som beskrev denne typen nervecelle på slutten av 1800-tallet. Disse pyramidalignende cellene er gigantiske i størrelse (sammenlignet med de fleste nevroner) og ligger i den grå substansen av den primære motoriske cortex, en hjerneområde som er ansvarlig, sammen med andre tilstøtende områder, for planlegging og utføring av bevegelser muskuløs.

Betz-nevroner er preget av store somas og omfattende basilar dendritter. Disse dendrittene er betydelig større enn andre overfladiske og dype pyramideformede nevroner. De apikale dendrittene og somaen til disse cellene er orientert langs en vertikal akse, noe som kan bidra til søylebehandling i den primære motoriske cortex. Hva mer, Betz celle somas har en heterogen form, inkludert spindelformede, trekantede og pyramideformede cellelegemer.

Disse motorneuronene sender sine aksoner gjennom kortikospinalkanalen til ryggmargs fremre horn, hvor de kommer i kontakt med det nedre motorneuronet. Selv om Betz-celler har en apikal dendritt som er typisk for pyramidale nevroner, har de flere dendrittiske akser primærfag, og disse etterlater ikke somaen bare i basale vinkler, men forgrener seg fra nesten ethvert punkt i a asymmetrisk.

De perisomatiske og basale dendrittene til Betz-neuroner rager ut i alle kortikale lag, men de fleste av de horisontale projeksjonene fyller lagene V og VIhvorav noen når den hvite saken. Ifølge en studie representerer Betz-celler omtrent 10% av den totale befolkningen av pyramideceller i Vb-laget i den menneskelige primære motoriske cortex.

Den primære motoriske cortex

Betz-celler er plassert i lag V i den primære motoriske cortex. Dette laget inneholder denne typen gigantiske pyramideformede nevroner, som er ansvarlige for å sende sine lange aksoner til motorkjernene kontralaterale av hjernenervene og til de nedre motorneuronene som ligger i ryggmargs ventrale horn ryggmarg.

Aksonene til Betz-nevroner er en del av kortikospinalkanalenSelv om disse nervecellene ikke utgjør den totale motoreffekten til cortex, er de ansvarlige for å gi en klar markør for den primære motoriske cortex (Brodmann-område 4). Denne regionen av hjernen inneholder et topografisk kart over kroppens muskler, der hodet er representert lateralt, beinet medialt og resten av delene i posisjoner mellomliggende.

Betz-celler finnes enkeltvis eller i små grupper på tre til fire nevroner, spesielt i den dorsale delen av den primære motoriske cortex. Størrelsen på cellekroppene til disse nevronene avtar kontinuerlig langs en mediolateral gradient. Denne reduksjonen i størrelse ser ut til å være relatert til motor somatotopia: de største cellene finnes i representasjonsregion av føtter og ben, der efferente aksoner rager videre langs kanalen kortikospinal.

Det skal bemerkes at Betz-cellene finnes i motorbarken til alle primater Og ifølge studier blir kroppene til disse nevronene proporsjonalt større med økninger i kroppsvekt, hjernevekt og encefalisering. Videre kan den fylogenetiske variasjonen i volumetrisk skala for denne typen nevroner være relatert til spesifikke tilpasninger av hver art.

• Du kan være interessert: "Cerebral cortex: dens lag, områder og funksjoner"

Nevrodegenerative sykdommer

Det ser ut til å være bare noen få sentralnervesystempatologier som involverer Betz-celler. Disse er generelt nevrodegenerative sykdommer som mer eller mindre spesifikt påvirker den primære motoriske cortex og dens fremskrivninger.

I hvilken grad Betz-celler påvirkes i degenerative motorneuronsykdommer, som f.eks Amyotrofisk lateral sklerose (A-EN). Denne progressive sykdommen er kjent for å påvirke ikke bare motorsystemet, men også forskjellige ikke-motoriske systemer og subkortikale områder, og den kan forekomme sporadisk eller familiært. Den patofysiologiske mekanismen i ALS er tap av fremre hornceller og degenerasjon av kortikospinalkanalen med involvering av de øvre motorneuronene.

Det er andre nevrodegenerative sykdommer innenfor spekteret av ALS, for eksempel ALS-parkinsonism-demens-komplekseten lidelse som involverer kortikale motorveier og primær lateral sklerose som bare involverer de øvre motorneuronene med totalt tap av Betz-celler.

På cellulært kortikalt nivå, degenerering av dendritiske arboriseringer, endringer i synapser og tap av Betz-celler i ALS og andre sykdommer degenerative sykdommer som involverer den primære motoriske cortex, antyder en deltakelse av denne neuronale subpopulasjonen i prosessen med denne typen sykdom nevrologisk.

Normal hjerne aldring

Ramón y Cajal var en av de første forskerne som identifiserte en forskjell i Betz-cellemorfologi i løpet av levetiden mellom nyfødte og voksne; den berømte anatomisten fant ut at de basale dendrittene til disse nevronene var lenger i utviklede hjerner.

Nyere studier har vist at Betz-celler i normalt aldrende hjerner har reduserte og hovne dendrittiske pigger. Disse aldersrelaterte endringene har blitt ansett som en mulig sammenheng med bremsingen i motorytelse og smidighet, samt økt stivhet i løpet av livet, som Betz er fortrinnsvis involvert i å stabilisere muskeltonen.

I tillegg har dyreforsøk rapportert om en reduksjon i størrelsen på Betz-cellesomas hos voksne rhesusaper. normal, sammen med et progressivt utseende av høyspesifikke inklusjonslegemer (unormale subcellulære strukturer) relatert til alder. Imidlertid strider disse dataene mot tidligere observasjoner av Betz-cellebetennelse under aldring hos mennesker.

Det faktum at Betz-celler kan påvirkes under aldring er viktig med tanke på redegjør for det faktum at studier i denne forbindelse bare har undersøkt hjernen til eldre pasienter avansert. Det skal likevel bemerkes at den primære motoriske hjernebarken generelt er spart fra Alzheimers sykdom, i det minste til de svært sene stadiene av demens, og endres patologier i store nevroner sees bare i atypiske tilfeller med fremtredende motoriske symptomer eller i tilfeller av kompleks lateral sklerose amyotrofisk-parkinsonisme-demens.

Bibliografiske referanser:

• Eisen, A., & Weber, M. (2001). Motorbarken og amyotrofisk lateral sklerose. Muscle & Nerve: Official Journal of the American Association of Electrodiagnostic Medicine, 24 (4), 564-573.
• Jeannerod, M. (2006). Opprinnelsen til frivillig handling. Historien om et fysiologisk konsept. Comptes Rendus Biologies, 329 (5-6), 354-362.
• Sasaki, S. og Iwata, M. (2001). Ultrastrukturell studie av Betz-celler i den primære motoriske hjernebarken. The Journal of Anatomy, 199 (6), 699-708.