Interneuron: egenskaper ved denne typen nervecelle

Interneuroner er en type nervecelle som forbinder motoriske nevroner med sensoriske nevroner.. Dens aksoner og dendritter projiseres i en enkelt hjerneområde, i motsetning til hva som skjer med de fleste celler i nervesystemet, som vanligvis har aksonale projeksjoner i regioner mer fjern. Som vi vil se gjennom artikkelen, fungerer interneuroner som hemmende nevroner gjennom nevrotransmitteren GABA

Deretter vil vi forklare mer detaljert hva disse nervecellene består av, hva er deres viktigste egenskaper og hvilke funksjoner de utfører.

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

Interneuron: definisjon og egenskaper

En internuron er en type nervecelle som vanligvis er lokalisert i integrerende områder av sentralnervesystemet, hvem sin axoner (og dendritter) er begrenset til et enkelt hjerneområde. Denne funksjonen skiller dem fra hovedcellene, som ofte har aksonale fremspring utenfor hjerneområdet der deres cellelegemer og dendritter er plassert.

Hovedneuronene og deres nettverk ligger til grunn for behandling og lagring av lokal informasjon og representerer de viktigste kildene til produksjonen av informasjon fra hvilken som helst hjerneområde, mens interneuroner per definisjon har lokale aksoner som styrer nevronaktivitet i deres sett.

Mens hovedceller for det meste er eksitatoriske, bruker glutamat som nevrotransmitter, interneuroner bruker ofte gamma-aminosmørsyre (GABA) for å hemme deres mål. Siden GABA primært virker gjennom åpningen av ionekanaler i det postsynaptiske nevronet, oppnår interneuroner deres effekter. funksjonell ved hyperpolarisering av store klynger av store celler (selv om de i noen tilfeller også kan formidle depolarisering).

Interneuroner i ryggmargen kan bruke glysin sammen med GABA for å hemme store celler, mens interneuroner i kortikale områder eller basalganglier kan frigjøre forskjellige nevropeptider (kolecystokinin, somatostatin, enkefaliner, etc.) i tillegg til GABA. I noen regioner, som basalganglier og lillehjernen, er de største nevronene også GABAergiske.

Typer

De fleste interneuroner innerverer forskjellige typer målceller (både hovedceller og interneuroner) omtrent i forhold til deres forekomst i nevropilen (regionen mellom forskjellige cellekropper eller nevroncellelegemer av den grå substansen i hjernen og ryggmargen), og av så mye synaps hovedsakelig på den vanligste celletypen, som er de lokale hovedcellene.

Nedenfor er de to hovedtypene av kortikale interneuroner: perisomatiske og dendrittiske hemmende celler.

1. Perisomatiske hemmende celler

Det nøyaktige stedet for avslutning så vel som de spesifikke inngangskarakteristikkene gjør at denne cellegruppen kan dissekeres inn to hovedtyper av internuroner: axo-aksonale eller edderkoppceller, som utelukkende innerverer de opprinnelige axonsegmentene til hovedcellene og produseres både i hippocampus og i neocortex; og kurvceller, som danner flere synaptiske kontakter i somas og proksimale dendritter av store celler.

På grunn av den strategiske plasseringen av deres axonterminaler, har det blitt antydet at axo-axon-celler samtidig hemmer produksjonen av store populasjoner av store celler. Nylige bevis antyder imidlertid at deres postsynaptiske GABAA-reseptormedierte effekt kan være depolariserende og som en konsekvens laste ut hele populasjonen av pyramideceller de innerverer, med sikte på å synkronisere produksjonen eller gjenopprette konduktanser i trærne dendrittisk.

Kurvceller er til stede i mange forskjellige områder av hjernen, inkludert hjernebarkene og lillehjernen.a (i lillehjernen hemmer de Purkinje-celler). I neocortex og hippocampus har flere undertyper av kurvceller blitt skilt ut. De to hovedtyper av hippocampus kurvceller kan lettere skilles ut basert på innholdet av kalsium og neuropeptidbindende proteiner.

2. Dendritiske hemmende celler

Denne gruppen interneuroner er den mest forskjellige, både morfologisk og funksjonelt. Dendritiske hemmende celler er til stede i mange forskjellige deler av nervesystemet, inkludert lillehjernen, den olfaktoriske pæren og alle områder av hjernebarken. Faktisk har et bredt utvalg av dendritiske hemmende interneuroner blitt beskrevet i neokortex.

Disse typer interneuroner inkluderer Martinotti-celler, som primært retter seg mot den apikale tuftregionen av pyramideceller og inneholder neuropeptidet somatostatin; doble bukettceller; og bipolare celler, som hovedsakelig retter seg mot basale dendritter. Imidlertid har de nøyaktige funksjonene til disse neokortikale celletyper vært vanskelig å identifisere.

Ulike typer dendritiske interneuroner har utviklet seg for å kontrollere de glutamatergiske inngangene til hovedceller fra forskjellige kilder. Spesielt gir individuelle dendritiske hemmende celler av hvilken som helst type 2 til 20 synapser i en enkelt pyramidecelle, som er spredt over det dendrittiske treet.

• Du kan være interessert: "Deler av nervesystemet: anatomiske strukturer og funksjoner"

Kortikale interneuron funksjoner

Det som hittil er funnet er at interneuroner regulere nivåer av fysiologisk aktivitet i hjernen, unngå rømnings eksitasjon i tilbakevendende kortikale nettverk. En lignende rolle for å stabilisere dynamikken i kortikale nettverk har også blitt tilskrevet inhibering av Renshaw cellemediert tilbakemelding i marvmotorregioner ryggmarg.

Det er bevis for at varige endringer i opphisselsesnivået ledsages av en tilsvarende endring i det generelle nivået av inhibering; Imidlertid kan forbigående ubalanser mellom eksitasjon og inhibering også induseres. I hippocampus og i neocortex er det observert endringer i nivået av internuronal skyting som følger med nye opplevelser relevant for atferd, og sannsynligvis bidra til å tillate plastforandringer indusert av slike stresshendelser. læring.

Interneuroner gi et kritisk bidrag til genereringen av gitteroscillasjoner og synkronisere aktiviteten til hovedcellene under oscillerende og forbigående hjernetilstander. Spesielt perisomatiske interneuroner anses å være avgjørende for generering av gammarytmer. (involvert i bevisst oppfatning), selv om den eksakte arten av deres bidrag kan variere mellom forskjellige regioner.

I tillegg til å opprettholde homeostase og gi en tidsramme for mobilaktivitet Hovedsakelig vil interneuroner trolig spille en mer direkte rolle i nevronaktivitet kortikale. Interneuroner som er målrettet mot spesifikke dendritiske regioner kan selektivt blokkere spennende innspill fra forskjellige kilder, og endrer dermed deres relative bidrag til produksjonen av celle. Dendrittisk hemming kan også kontrollere ulike former for synaptisk plastisitet og på mobilnivå gjennom interaksjon med aktive dendrittiske prosesser.

Tilbakemeldingshemming introduserer også direkte konkurranse mellom medlemmer av en lokal storcellepopulasjon en økning i aktiviteten til en celle har en tendens til å redusere aktiviteten til andre celler. Slik konkurranse kan være et enkelt, men effektivt middel for støydemping og, spesielt hvis det suppleres av lokal tilbakevendende eksitasjon, medium valget mellom konkurrerende innganger, og kan til og med implementere komplekse aktiviteter som arbeidsminne og beslutningstaking i neocortex.

Bibliografiske referanser:

• DeFelipe, J. (2002). Kortikale interneuroner: fra Cajal til 2001. Pågår innen hjerneforskning (Vol. 136, s. 215-238). Elsevier.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. I., Huang, Z. J., & Kepecs, A. (2013). Kortikale interneuroner som spesialiserer seg på desinhibitorisk kontroll. Nature, 503 (7477), 521.
• Wonders, C. P., & Anderson, S. TIL. (2006). Opprinnelsen og spesifikasjonen til kortikale interneuroner. Nature Reviews Neuroscience, 7 (9), 687.