Neurony Von Economo: czym są, gdzie się znajdują i jakie pełnią funkcje

Neurony von Economo to specjalna klasa komórek nerwowych., po raz pierwszy opisana niespełna sto lat temu, cechy ludzi i małp człekokształtnych.

Są wyjątkowe ze względu na swoją szczególną strukturę w kształcie wrzeciona i ponieważ biorą udział w złożonych procesach poznawczych, które mają związek z socjalizacją, empatią, intuicją lub podejmowaniem decyzji złożony.

W tym artykule wyjaśniamy, z czego składają się tego typu neurony, gdzie możemy je zlokalizować, czym są ich budowę i jakie pełnią funkcje oraz co się dzieje, gdy te komórki się rozwijają anomalny.

• Zalecamy przeczytanie: ["Typy neuronów: charakterystyka i funkcje"](Typy neuronów: charakterystyka i funkcje)

Neurony Von Economo: definicja, lokalizacja i rozwój

Neurony Von Economo, znane również jako neurony wrzecionowe, zostały nazwane na cześć austriackiego psychiatry i neurologa Konstantyn F. Von Economo, który w 1926 r. szczegółowo opisał morfologię i rozmieszczenie korowe tego typu neuronów.

Von Economo był także pierwszym naukowcem, który wykazał, że te komórki wrzecionowate są neuronami. wyspecjalizowane komórki zlokalizowane w warstwie Vb przedniej części kory zakrętu obręczy i czołowej kory wyspowej głównie.

Neurony wrzecionowate, w przeciwieństwie do większości typów komórek nerwowych, występują u małp człekokształtnych. (goryle, szympansy, bonobo i orangutany) oraz u ludzi, ale nie występuje u innych typów naczelnych.

Neurony von Economo rozwijają się późno, zarówno ontogenetycznie, jak i filogenetycznie. Komórki te pojawiają się po raz pierwszy w 35 tygodniu ciąży; przy urodzeniu obecnych jest tylko około 15% liczby pourodzeniowej, a po czterech latach występuje liczba dorosłych.

Według badań wydaje się, że komórki wrzecionowate wyewoluowały około 15 milionów lat temu, przed ewolucyjną dywergencją orangutanów i homininów. Ich odkrycie u niektórych wielorybów sugeruje, że może istnieć druga niezależna ewolucja tego typu neuronów.

Obserwacja, że ​​komórki von Economo występują w bardzo znaczącej grupie zwierząt doprowadziło do spekulacji, że mają one ogromne znaczenie w ewolucji człowieka i funkcjonowaniu mózgu.

Fakt, że neurony te zostały odkryte u innych gatunków (takich jak wieloryby), sugeruje, że mogą one być obowiązkową adaptacją neuronów w dużych mózgach, co pozwoliłaby na szybkie przetwarzanie i przekazywanie informacji według bardzo konkretnych projekcji, a która ewoluowała w związku z zachowaniami społecznymi pojawiające się.

Struktura

Von Economo opisał ten typ komórek jako neurony wykazujące kształt wrzeciona i niezwykłą długość., zorientowany prostopadle do powierzchni guzka kory, z dużym aksonem wierzchołkowym i pojedynczym dendrytem podstawy, prawie takiej samej szerokości jak jego soma.

Jego duży akson wierzchołkowy i wydłużona soma o dużej objętości są podobne do korowego neuronu piramidowego, ale neurony von Economo brakuje im licznych podstawowych dendrytów, które mają komórki piramidalne, i zamiast tego otrzymują dane wejściowe ze stosunkowo niewielkiego podzbioru kory. mały; ponadto neurony wrzecionowe są około pięć razy większe niż neurony piramidalne warstwy V (średnio).

Ich strukturalne podobieństwo do neuronów piramidalnych sugeruje, że te neurony mogą pełnić podobne funkcje, a także dlatego, że tempo, w jakim one działają neurony przewodzą informacje zwykle zależne od średnicy ich aksonów, duże neurony von Economo mogą to robić bardzo szybko w porównaniu z innymi neurony.

Mimo to neurony von Economo są stosunkowo rzadkie w regionie takim jak kora przedniego zakrętu obręczy, ponieważ stanowią one tylko 1-2% całkowitej liczby neuronów w tym obszarze mózgu.

W czołowej korze wyspowej tego typu neurony są o 30% liczniejsze w prawej półkuli niż w lewej.; proces różnicowania półkuli, który zachodzi w pierwszych czterech latach rozwoju postnatalnego u ludzi.

Funkcje

Przeprowadzone badania sugerują, że czołowa kora wyspowa i przednia kora zakrętu obręczy, obszary mózgu, w których zlokalizowano największą liczbę neuronów wrzecionowych, biorą udział w rozumowaniu społecznym, empatii, emocjach i monitorowaniu trzewnej aktywności autonomicznej, Wśród innych funkcji.

Przednia kora zakrętu obręczy ma projekcje w kierunku kory czołowo-biegunowej, co wiąże się z procesami dysonansu poznawczego i niepewności. Biorąc pod uwagę morfologię komórek Von Economo, zostały one opisane jako szybko wystające neurony, a ze względu na funkcje obszarów, w których, jak się uważa, odbierać i projektować informacje, uważa się, że odegrałyby ważną rolę w intuicji, szybkim podejmowaniu decyzji oraz w rozwiązywaniu procesów dysonansowych kognitywny.

Neurony wrzecionowe pomagają kierować sygnały nerwowe z głębokich obszarów kory mózgowej do stosunkowo odległych części mózgu. Wykazano, że sygnały z przedniej części kory zakrętu obręczy są odbierane w Strefa Brodmanna 10, w korze czołowo-biegunowej, gdzie uważa się, że regulacja dysonans poznawczy i ujednoznacznienie między alternatywami.

Z drugiej strony u ludzi intensywne emocje aktywują przednią część kory zakrętu obręczy, ponieważ przekazuje ona sygnały nerwowe pochodzące z migdał, główny ośrodek przetwarzania emocji w korze czołowej. Przednia kora zakrętu obręczy jest również aktywna podczas wymagających zadań, które wymagają oceny i rozróżniania, a także wykrywania błędów.

Przednia kora zakrętu obręczy jest również zaangażowana w funkcje autonomiczne, w tym funkcje motoryczne i trawienne., jednocześnie odgrywając rolę w regulacji ciśnienia krwi i częstości akcji serca.

Wydaje się, że znaczące zdolności węchowe i smakowe kory zakrętu obręczy i czołowej kory wyspowej zanikły podczas ewolucji, do teraz wykonują rozszerzone funkcje związane z wyższym poznaniem, od planowania i samoświadomości po odgrywanie ról i oszustwo.

Należy również zauważyć, że obniżona funkcja węchowa ludzi w porównaniu z innymi naczelnymi może być związana z faktem, że komórki wrzecionowate zlokalizowane w kluczowych ośrodkach nerwowych mają tylko dwa dendryty zamiast wielu, co skutkuje integracją neuronów zredukowany

Zaburzenia związane z nieprawidłowym rozwojem tych neuronów

Nieprawidłowy rozwój neuronów von Economo został powiązany z różnymi zaburzeniami osobowości i zaburzeniami neurorozwojowymi., zwłaszcza te charakteryzujące się zniekształceniami rzeczywistości, zaburzeniami myślenia, zaburzeniami językowymi i wycofaniem społecznym.

Ponadto bierze się udział w nieprawidłowym rozwoju i funkcjonowaniu tego typu neuronów zaburzenia, takie jak autyzm, ponieważ w różnych badaniach udało się zweryfikować udział neuronów wrzecionowych w procesach poznawczych związanych z szybką intuicyjną oceną złożonych sytuacji. W tym sensie zasugerowano, że mogą być częścią obwodów wspierających ludzkie sieci społeczne.

Zaproponowano, że neurony von Economo są powiązane z obszarami mózgu związanymi z teorią umysłu, poprzez przekazywanie informacji z kory zakrętu obręczy i obszarów czołowo-wyspowych do kory czołowej i skroniowej, gdzie szybkie spostrzeżenia łączą się z wolniejszymi ocenami.

W zaburzeniach ze spektrum autyzmu neurony wrzecionowe nie rozwijałyby się prawidłowo i to zawodzi może być częściowo odpowiedzialna za trudności społeczne wynikające z zastosowania procesów intuicyjnych wadliwy.

Oprócz, selektywną degenerację neuronów wrzecionowych obserwowano również w chorobach takich jak choroba Alzheimera i demencja. Na przykład u pacjentów z otępieniem czołowo-skroniowym, zaburzeniem neurodegeneracyjnym, które powoduje, że osoba tracą empatię i stają się nieobliczalne i niewrażliwe, zaobserwowano, że 70% neuronów Von Economo było uszkodzony.

Na koniec należy zauważyć, że niektóre badania sugerują, że nieprawidłowy rozwój tych neuronów może być związany z patogenezą schizofrenia, chociaż do tej pory nie uzyskano rozstrzygających wyników.

Odniesienia bibliograficzne:

• Allman, J. M., Watson, K. K., Tetreault, N. A., & Hakeem, A. I. (2005). Intuicja i autyzm: możliwa rola neuronów Von Economo. Trendy w kognitywistyce, 9(8), 367-373..

• Seeley, W. W., Carlin, D. A., Allman, J. M., Macedo, M. N., Bush, C., Miller, B. L., & Dearmond, S. J. (2006). Wczesne otępienie czołowo-skroniowe atakuje neurony unikalne dla małp człekokształtnych i ludzi. Annals of Neurology: Dziennik Urzędowy Amerykańskiego Towarzystwa Neurologicznego i Towarzystwa Neurologii Dziecięcej, 60(6), 660-667.

• Watsona, K. K., Jones, T. K., & Allman, J. M. (2006). Architektura dendrytyczna neuronów von Economo. Neuroscience, 141(3), 1107-1112.