Celula Betz: caracteristici și funcții ale acestui tip de neuron

Creierul nostru este responsabil pentru planificarea, coordonarea și executarea mișcărilor necesare desfășurării activităților zilnice și o face în principal prin zona motorie primară.

În această regiune a creierului se găsesc unele dintre cele mai mari celule din sistemul nostru nervos, celulele Betz; un tip de neuron piramidal gigant care este responsabil pentru transmiterea comenzilor motorii prin impulsuri nervoase care se deplasează de la neocortex la măduva spinării.

În acest articol vă explicăm ce sunt celulele Betz, care sunt principalele lor caracteristici, unde sunt localizate și în ce procese patologice sunt implicate.

• Articol asociat: "Tipuri de neuroni: caracteristici și funcții"

Celulele Betz: definiție și caracteristici

Celulele Betz sunt unii dintre cei mai mari neuroni motori din sistemul nervos uman, și poartă numele omului de știință ucrainean Vladimir A. Betz, care a descris acest tip de celule nervoase la sfârșitul secolului al XIX-lea. Aceste celule piramidale au dimensiuni gigantice (în comparație cu majoritatea neuronilor) și sunt localizate în substanța gri a cortexul motor primar, o regiune a creierului responsabilă, împreună cu alte zone adiacente, de planificarea și executarea mișcărilor muscular.

Neuronii Betz sunt caracterizați de soma mari și dendrite bazilare extinse. Aceste dendrite sunt semnificativ mai mari decât cele ale altor neuroni piramidali superficiali și adânci. Dendritele apicale și soma acestor celule sunt orientate de-a lungul unei axe verticale, care poate contribui la procesarea coloană în cortexul motor primar. Mai mult, Somele celulelor Betz au o formă eterogenă, inclusiv corpuri celulare piramidale, triunghiulare și în formă de fus.

Acești neuroni motori își trimit axonii prin tractul corticospinal către cornul anterior al măduvei spinării, unde contactează neuronul motor inferior. Deși celulele Betz au un dendrit apical tipic neuronilor piramidali, ele au mai multe axe dendritice primare, iar acestea nu părăsesc soma doar în unghiuri bazale, ci se ramifică din aproape orice punct al unui asimetric.

Dendritele perisomatice și bazale ale neuronilor Betz se proiectează în toate straturile corticale, dar majoritatea proiecțiilor sale orizontale populează straturile V și VI, dintre care unele ajung la substanța albă. Conform unui studiu, celulele Betz reprezintă aproximativ 10% din populația totală de celule piramidale din stratul Vb al cortexului motor primar uman.

Cortexul motor primar

Celulele Betz sunt situate în stratul V al cortexului motor primar. Acest strat conține acest tip de neuroni piramidali gigantici, responsabili de trimiterea axonilor lor lungi către nucleii motori contralaterali ai nervilor cranieni și la neuronii motori inferiori situați în cornul ventral al măduvei spinării coloanei vertebrale.

Axonii neuronilor Betz fac parte din tractul corticospinalDeși aceste celule nervoase nu compun puterea motorie completă a cortexului, ele sunt responsabile pentru furnizarea unui marker clar pentru cortexul motor primar (zona Brodmann 4). Această regiune a creierului conține o hartă topografică a mușchilor corpului nostru, în care capul este reprezentat lateral, piciorul medial și restul părților în poziții intermediar.

Celulele Betz se găsesc singure sau în grupuri mici de trei până la patru neuroni, în special în partea dorsală a cortexului motor primar. Dimensiunea corpurilor celulare ale acestor neuroni scade continuu de-a lungul unui gradient mediolateral. Această reducere a dimensiunii pare să fie legată de somatotopia motorie: cele mai mari celule se găsesc în regiune de reprezentare a picioarelor și picioarelor, unde axonii eferenți se proiectează mai departe de-a lungul tractului corticospinală.

Trebuie remarcat faptul că celulele Betz se găsesc în cortexul motor al tuturor primatelor Și, conform studiilor, corpurile acestor neuroni devin proporțional mai mari odată cu creșterea greutății corporale, a creierului și a encefalizării. Mai mult, variația filogenetică a scării volumetrice a acestui tip de neuroni ar putea fi legată de adaptările specifice fiecărei specii.

• S-ar putea să vă intereseze: "Cortexul cerebral: straturile, zonele și funcțiile sale"

Boli neurodegenerative

Se pare că există doar câteva patologii ale sistemului nervos central care implică celulele Betz. Acestea sunt, în general, boli neurodegenerative care afectează mai mult sau mai puțin specific cortexul motor primar și proiecțiile acestuia.

Măsura în care celulele Betz sunt afectate în bolile degenerative ale neuronilor motori, cum ar fi Scleroza laterala amiotrofica (A-UL). Se știe că această boală progresivă afectează nu numai sistemul motor, ci și diverse sisteme nemotorii și zone subcorticale și poate apărea sporadic sau familial. Mecanismul fiziopatologic din SLA este pierderea celulelor cornului anterior și degenerarea tractului corticospinal cu implicarea neuronilor motori superiori.

Există alte boli neurodegenerative în spectrul SLA, de exemplu, complexul SLA-parkinsonism-demență, o tulburare care implică căile motorii corticale și scleroza laterală primară care implică doar neuronii motori superiori cu o pierdere totală de celule Betz.

La nivel cortical celular, degenerarea arborizărilor dendritice, modificările sinapselor și pierderea celulelor Betz în SLA și alte boli bolile degenerative care implică cortexul motor primar sugerează o participare a acestei subpopulații neuronale în procesul acestui tip de boală neurologice.

Îmbătrânire normală a creierului

Ramón y Cajal a fost unul dintre primii cercetători care a identificat o diferență în morfologia celulelor Betz în timpul duratei de viață între nou-născuți și adulți; celebrul anatomist a constatat că dendritele bazale ale acestor tipuri de neuroni erau mai lungi în creierele dezvoltate.

Studii mai recente au arătat că în creierele în vârstă normală, celulele Betz au redus și umflat coloane dendritice. Aceste modificări legate de vârstă au fost considerate un posibil corelat al încetinirii performanța și agilitatea motorului, precum și rigiditatea crescută pe durata de viață, ca celulele motorului Betz sunt implicate preferențial în stabilizarea tonusului muscular.

În plus, cercetările pe animale au raportat o scădere a dimensiunii somelor celulelor Betz la maimuțele rhesus adulte. normal, alături de apariția progresivă a corpurilor de incluziune foarte specifice (structuri subcelulare anormale) legate de vârstă. Cu toate acestea, aceste date contrazic observațiile anterioare ale inflamației celulelor Betz în timpul îmbătrânirii la oameni.

Faptul că celulele Betz pot fi afectate în timpul îmbătrânirii este important având în vedere cont de faptul că studiile în acest sens au investigat doar creierul pacienților vârstnici avansat. Totuși, trebuie remarcat faptul că cortexul motor primar este, în general, scutit de boala Alzheimer, cel puțin până la stadiile foarte târzii ale demenței și se modifică patologiile în neuronii mari sunt observate numai în cazurile atipice cu simptome motorii proeminente sau în cazurile de scleroză laterală complexă amiotrofic-parkinsonism-demență.

Referințe bibliografice:

• Eisen, A. și Weber, M. (2001). Cortexul motor și scleroza laterală amiotrofică. Muscle & Nerve: Jurnalul Oficial al Asociației Americane de Medicină Electrodiagnostic, 24 (4), 564-573.
• Jeannerod, M. (2006). Originea acțiunii voluntare. Istoria unui concept fiziologic. Comptes Rendus Biologies, 329 (5-6), 354-362.
• Sasaki, S. și Iwata, M. (2001). Studiu ultrastructural al celulelor Betz din cortexul motor primar al creierului uman. Jurnalul de anatomie, 199 (6), 699-708.