Interneuron: charakterystyka tego typu komórek nerwowych

Interneurony to rodzaj komórki nerwowej, która łączy neurony ruchowe z neuronami czuciowymi.. Jego aksony i dendryty są rzutowane na pojedynczy obszar mózgu, w przeciwieństwie do tego, co dzieje się z większość komórek układu nerwowego, które zwykle mają wypustki aksonalne w regionach więcej odległy. Jak zobaczymy w całym artykule, interneurony działają jako neurony hamujące poprzez neuroprzekaźnik GABA

Następnie wyjaśnimy bardziej szczegółowo, z czego składają się te komórki nerwowe, jakie są ich główne cechy i jakie funkcje pełnią.

• Powiązany artykuł: „Rodzaje neuronów: charakterystyka i funkcje"

Interneuron: definicja i charakterystyka

Interneuron to rodzaj komórki nerwowej, która jest zwykle zlokalizowana w integracyjnych obszarach ośrodkowego układu nerwowego, którego aksony (i dendryty) są ograniczone do jednego obszaru mózgu. Ta cecha odróżnia je od głównych komórek, które często mają wypustki aksonalne poza obszar mózgu, w którym znajdują się ich ciała komórkowe i dendryty.

Główne neurony i ich sieci leżą u podstaw przetwarzania i przechowywania informacji lokalnych i stanowią główne źródła wyjścia informacje z dowolnego obszaru mózgu, podczas gdy interneurony z definicji mają lokalne aksony, które zarządzają aktywnością neuronalną w ich zestaw.

Podczas gdy główne komórki są głównie pobudzające, wykorzystując glutaminian jako neuroprzekaźnik, interneurony często używają kwasu gamma-aminomasłowego (GABA) do hamowania swoich celów. Ponieważ GABA działa głównie poprzez otwieranie kanałów jonowych w neuronie postsynaptycznym, interneurony osiągają swoje efekty funkcjonalności poprzez hiperpolaryzację dużych skupisk głównych komórek (chociaż w pewnych okolicznościach mogą również pośredniczyć depolaryzacja).

Interneurony w rdzeniu kręgowym mogą wykorzystywać glicynę wraz z GABA do hamowania głównych komórek, podczas gdy interneurony w obszary korowe lub zwoje podstawy mogą uwalniać oprócz GABA różne neuropeptydy (cholecystokininę, somatostatynę, enkefaliny itp.). W niektórych regionach, takich jak zwoje podstawy i móżdżek, główne neurony są również GABAergiczne.

Rodzaje

Większość interneuronów unerwia różne typy komórek docelowych (zarówno komórki główne, jak i interneurony) mniej więcej proporcjonalnie do ich występowanie w neuropilu (obszar między różnymi ciałami komórkowymi lub ciałami komórek neuronowych istoty szarej mózgu i rdzenia kręgowego) oraz przez tak wiele synapsy głównie na najliczniejszym typie komórek, które są lokalnymi głównymi komórkami.

Poniżej znajdują się dwa główne typy interneuronów korowych: perizomatyczne i dendrytyczne komórki hamujące.

1. Perizomatyczne komórki hamujące

Dokładne miejsce zakończenia, a także specyficzne cechy wejścia pozwalają na rozdzielenie tej grupy komórek dwa główne typy interneuronów: komórki aksono-aksonalne lub pajęcze, które unerwiają wyłącznie początkowe odcinki aksonów głównych komórek i są wytwarzane zarówno w hipokampie, jak iw korze nowej; oraz komórki koszyczkowe, które tworzą liczne kontakty synaptyczne w somach i proksymalnych dendrytach głównych komórek.

Ze względu na strategiczne położenie ich zakończeń aksonów sugerowano, że komórki aksonu jednocześnie hamują wytwarzanie dużych populacji komórek głównych. Jednak ostatnie dowody sugerują, że ich postsynaptyczne działanie, w którym pośredniczy receptor GABAA, może być depolaryzujące, a w konsekwencji może rozładować całą populację unerwianych komórek piramidalnych w celu zsynchronizowania ich produkcji lub przywrócenia przewodnictwa w ich drzewach dendrytyczny.

Komórki koszyka są obecne w wielu różnych obszarach mózgu, w tym w korze mózgowej i móżdżku.a (w móżdżku hamują komórki Purkinjego). W korze nowej i hipokampie wyróżniono kilka podtypów komórek koszykowych. Dwa główne podtypy komórek koszyczkowych hipokampa można łatwiej rozróżnić na podstawie zawartości w nich białek wiążących wapń i neuropeptydy.

2. Komórki hamujące dendryty

Ta grupa interneuronów jest najbardziej zróżnicowany, zarówno morfologicznie, jak i funkcjonalnie. Komórki hamujące dendryty są obecne w wielu różnych częściach układu nerwowego, w tym w móżdżku, opuszce węchowej i we wszystkich obszarach kory mózgowej. W rzeczywistości w korze nowej opisano wiele różnych interneuronów hamujących dendryty.

Te typy interneuronów obejmują komórki Martinottiego, które celują głównie w region wierzchołkowy komórek piramidalnych i zawierają neuropeptyd somatostatynę; podwójne komórki bukietowe; i komórki dwubiegunowe, które celują głównie w dendryty podstawne. Jednak dokładne funkcje tych typów komórek kory nowej są trudne do zidentyfikowania.

Różne typy interneuronów dendrytycznych wyewoluowały, aby kontrolować wejścia glutaminergiczne głównych komórek z różnych źródeł. Warto zauważyć, że poszczególne komórki hamujące dendryty dowolnego typu zapewniają od 2 do 20 synaps w pojedynczej docelowej komórce piramidalnej, które są rozproszone po całym drzewie dendrytycznym.

• Możesz być zainteresowany: "Części układu nerwowego: struktury i funkcje anatomiczne"

Funkcje neuronów korowych

Do tej pory stwierdzono, że interneurony regulują poziom aktywności fizjologicznej w mózgu, unikając niekontrolowanego pobudzenia w nawracających sieciach korowych. Podobną rolę w stabilizowaniu dynamiki sieci korowej przypisuje się również hamowanie sprzężenia zwrotnego za pośrednictwem komórek Renshawa w regionach motorycznych szpiku rdzeniowy.

Istnieją dowody na to, że trwałym zmianom poziomu pobudzenia towarzyszy odpowiednia zmiana ogólnego poziomu zahamowania; jednak można również wywołać przejściową nierównowagę między pobudzeniem a hamowaniem. W hipokampie i korze nowej zaobserwowano zmiany w poziomie wyładowań międzyneuronalnych, które towarzyszą nowym doświadczeniom istotne dla zachowania i prawdopodobnie przyczyniają się do umożliwienia zmian plastycznych wywołanych przez takie zdarzenia stresowe. uczenie się.

Interneurony wnieść krytyczny wkład w generowanie oscylacji sieci i zsynchronizować aktywność głównych komórek podczas oscylacyjnych i przejściowych stanów mózgu. Zwłaszcza interneurony perizomatyczne są uważane za niezbędne do generowania rytmów gamma. (zaangażowanych w świadomą percepcję), chociaż dokładny charakter ich wkładu może się różnić między różnych regionach.

Oprócz utrzymania homeostazy i zapewnienia ram czasowych dla aktywności komórkowej Głównie interneurony prawdopodobnie odgrywają bardziej bezpośrednią rolę w aktywności neuronalnej neuron korowy. Interneurony, które celują w określone regiony dendrytyczne, mogą selektywnie blokować ekscytujące dane wejściowe z różnych źródeł, zmieniając w ten sposób ich względny wkład w dane wyjściowe komórka. Hamowanie dendrytyczne może również kontrolować różne formy plastyczności synaptycznej i na poziomie komórkowym poprzez interakcję z aktywnymi procesami dendrytycznymi.

Hamowanie sprzężenia zwrotnego wprowadza również bezpośrednią konkurencję między członkami lokalnej populacji głównych komórek, a zatem wzrost aktywności jednej komórki ma tendencję do zmniejszania aktywności innych komórek. Taka konkurencja może być prostym, ale skutecznym sposobem tłumienia hałasu, a zwłaszcza jeśli jest uzupełniona lokalnym, powtarzalnym wzbudzeniem, średnim wybór między konkurującymi danymi wejściowymi, a nawet może realizować złożone czynności, takie jak pamięć robocza i podejmowanie decyzji w in kora nowa.

Odniesienia bibliograficzne:

• DeFelipe, J. (2002). Interneurony korowe: od Cajala do 2001 roku. W toku w badaniach mózgu (tom. 136, s. 215-238). Elsevier.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. I., Huang, Z. J. i Kepecs, A. (2013). Interneurony korowe, które specjalizują się w kontroli odhamowania. Natura, 503 (7477), 521.
• Cuda, C. P. i Anderson, S. DO. (2006). Pochodzenie i specyfikacja interneuronów korowych. Nature Reviews Neuroscience, 7 (9), 687.