Von Economovi nevroni: kaj so, kje se nahajajo in njihove funkcije

Von Economovi nevroni so poseben razred živčnih celic., prvič opisan pred slabim stoletjem, značilnosti ljudi in velikih opic.

Posebne so zaradi posebne vretenaste zgradbe in zaradi vpletenosti v kompleksne procese kognitivni, ki so povezani s socializacijo, empatijo, intuicijo ali odločanjem kompleksen.

V tem članku pojasnjujemo, iz česa so te vrste nevronov sestavljene, kje jih lahko lociramo, kaj je njihova zgradba in funkcije, ki jih opravljajo, in kaj se zgodi, ko se te celice razvijejo anomalen.

• Priporočamo, da preberete: ["Vrste nevronov: značilnosti in funkcije"](Vrste nevronov: značilnosti in funkcije)

Von Economovi nevroni: definicija, lokacija in razvoj

Von Economovi nevroni, znani tudi kot vretenasti nevroni, so poimenovani po avstrijskem psihiatru in nevrologu Konstantin F. Von Economo, ki je leta 1926 podal podroben opis morfologije in kortikalne porazdelitve te vrste nevronov.

Von Economo je bil tudi prvi znanstvenik, ki je pokazal, da so te vretenaste celice nevroni. specializirane celice, ki se nahajajo v plasti Vb anteriornega cingularnega korteksa in frontalnega insularnega korteksa večinoma.

Vretenasti nevroni so za razliko od večine vrst živčnih celic prisotni pri velikih opicah. (gorile, šimpanzi, bonobi in orangutani) in pri ljudeh, ni pa pri drugih vrstah primatov.

Von Economovi nevroni se razvijejo pozno, tako ontogenetsko kot filogenetsko. Te celice se prvič pojavijo v 35. tednu nosečnosti; ob rojstvu je prisotnih le približno 15 % poporodnih števil, do štirih let pa je prisotnih število odraslih.

Glede na raziskave se zdi, da so se vretenaste celice razvile pred približno 15 milijoni let, pred evolucijskim razhajanjem orangutanov in homininov. Njihovo odkritje pri nekaterih kitih nakazuje, da bi lahko prišlo do druge neodvisne evolucije te vrste nevronov.

Opazovanje, da se von Economove celice pojavljajo v zelo pomembni skupini živali je privedlo do špekulacij, da so velikega pomena za človeški razvoj in delovanje možganov.

Dejstvo, da so bili ti nevroni odkriti pri drugih vrstah (kot so kiti), nakazuje, da so morda obvezna nevronska prilagoditev v velikih možganih, ki bi omogočila hitro obdelavo in prenos informacij po zelo specifičnih projekcijah in ki se je razvila v povezavi z družbenim vedenjem nastajajoče.

Struktura

Von Economo je to vrsto celic opisal kot nevrone, ki kažejo obliko vretena in nenavadno dolžino., usmerjen pravokotno na pialno površino korteksa, z velikim apikalnim aksonom in enim bazalnim dendritom, skoraj enake širine kot njegova soma.

Njegov velik apikalni akson in podolgovata soma z velikim volumnom sta podobna kot pri kortikalnem piramidnem nevronu, vendar von Economovi nevroni nimajo številnih bazalnih dendritov, ki jih imajo piramidne celice, in namesto tega prejemajo vnose iz relativno majhne podskupine korteksa. malo; poleg tega so vretenasti nevroni približno petkrat večji od piramidnih nevronov plasti V (povprečno).

Njihova strukturna podobnost s piramidnimi nevroni nakazuje, da lahko ti nevroni opravljajo podobne funkcije in ker hitrost, s katero nevroni prevajajo informacije, ki so običajno povezane s premerom njihovih aksonov, veliki nevroni von Economo pa lahko to počnejo zelo hitro v primerjavi z drugimi nevroni.

Kljub temu so nevroni von Economo razmeroma redki v regiji, kot je sprednji cingularni korteks, saj obsegajo le 1-2 % celotnega števila nevronov v tem predelu možganov.

V frontalnem insularnem korteksu je teh vrst nevronov 30 % več na desni hemisferi kot na levi.; proces hemisferične diferenciacije, ki se pri človeku pojavi v prvih štirih letih poporodnega razvoja.

funkcije

Opravljene raziskave kažejo, da sta frontalni insularni korteks in anteriorni cingularni korteks, predela možganov, v katerih se nahaja največje število vretenastih nevronov, so vključeni v socialno sklepanje, empatijo, čustva in spremljanje visceralne avtonomne aktivnosti, Med drugimi funkcijami.

Anteriorni cingularni korteks ima projekcije proti frontopolarnemu korteksu, kar je povezano s procesi kognitivne disonance in negotovosti. Glede na morfologijo Von Economovih celic so jih opisali kot hitro štrleče nevrone in zaradi funkcij območij, na katerih naj bi sprejemajo in projicirajo informacije, verjamejo, da bi imeli pomembno vlogo pri intuiciji, hitrem odločanju in pri razreševanju disonančnih procesov. kognitivne.

Vretenasti nevroni pomagajo kanalizirati živčne signale iz globokih predelov korteksa v relativno oddaljene dele možganov. Pokazalo se je, da signale iz sprednje cingularne skorje sprejema Brodmannovo območje 10, v frontopolarnem korteksu, kjer se domneva, da je regulacija kognitivna disonanca in razločevanje med alternativami.

Po drugi strani pa pri ljudeh intenzivna čustva aktivirajo anteriorno cingularno skorjo, saj ta prenaša živčne signale, ki prihajajo iz amigdala, primarni center za obdelavo čustev v čelni korteks. Anteriorni cingularni korteks je aktiven tudi med zahtevnimi nalogami, ki zahtevajo presojo in razlikovanje ter odkrivanje napak.

Anteriorni cingularni korteks je prav tako vključen v avtonomne funkcije, vključno z motoričnimi in prebavnimi funkcijami., hkrati pa igra vlogo pri uravnavanju krvnega tlaka in srčnega utripa.

Zdi se, da so pomembne vohalne in okusne sposobnosti cingularnega korteksa in frontalnega insularnega korteksa med evolucijo izginile na zdaj izvaja izboljšane funkcije, povezane z višjo kognicijo, od načrtovanja in samozavedanja do igranja vlog in zavajanje.

Prav tako je treba opozoriti, da je zmanjšana vohalna funkcija ljudi v primerjavi z drugimi primati lahko povezana z dejstvom, vretenaste celice, ki se nahajajo v ključnih nevronskih centrih, imajo le dva dendrita namesto več, kar ima za posledico nevronsko integracijo zmanjšano

Motnje, povezane z nenormalnim razvojem teh nevronov

Nenormalen razvoj von Economovih nevronov je bil povezan z različnimi osebnostnimi motnjami in nevrorazvojnimi motnjami., zlasti tistih, za katere so značilni izkrivljanje resničnosti, motnje mišljenja, jezikovne motnje in socialni umik.

Poleg tega je bil vpleten v nenormalen razvoj in delovanje te vrste nevronov motnje, kot je avtizem, saj je bilo v različnih študijah mogoče preveriti, da vretenasti nevroni sodelujejo v kognitivnih procesih, ki so vključeni v hitro intuitivno vrednotenje kompleksnih situacij. V tem smislu je bilo predlagano, da bi lahko bili del vezij, ki podpirajo človeška socialna omrežja.

Predlagano je bilo, da so von Economovi nevroni povezani z možganskimi področji, povezanimi s teorijo uma, prek prenosa informacij iz cingularnega korteksa in frontoinsularnih območij do frontalne in temporalne skorje, kjer so hitri vpogledi združeni s počasnejšimi deliberativnimi presojami.

Pri motnjah avtističnega spektra se vretenasti nevroni ne bi pravilno razvili in ta neuspeh bi lahko bil delno odgovoren za socialne težave, ki izhajajo iz uporabe procesov intuicije okvarjen.

Poleg tega selektivno degeneracijo vretenskih nevronov so opazili tudi pri boleznih, kot sta Alzheimerjeva bolezen in demenca. Na primer, pri bolnikih s frontotemporalno demenco, nevrodegenerativno motnjo, zaradi katere oseba izgubijo empatijo in postanejo nenavadni in neobčutljivi, je bilo ugotovljeno, da je bilo 70 % Von Economovih nevronov poškodovana.

Nazadnje je treba omeniti, da so nekatere raziskave pokazale, da bi lahko bil nenormalni razvoj teh nevronov povezan s patogenezo shizofrenija, čeprav do danes niso bili pridobljeni prepričljivi rezultati.

Bibliografske reference:

• Allman, J. M., Watson, K. K., Tetreault, N. A. in Hakeem, A. IN. (2005). Intuicija in avtizem: možna vloga nevronov Von Economo. Trendi v kognitivnih znanostih, 9(8), 367-373.

• Seeley, W. W., Carlin, D. A., Allman, J. M., Macedo, M. N., Bush, C., Miller, B. L. in Dearmond S. J. (2006). Zgodnja frontotemporalna demenca cilja na nevrone, edinstvene za opice in ljudi. Annals of Neurology: Uradni časopis Ameriškega nevrološkega združenja in Društva za otroško nevrologijo, 60(6), 660-667.

• Watson, K. K., Jones, T. K. in Allman, J. m. (2006). Dendritična arhitektura von Economovih nevronov. Nevroznanost, 141 (3), 1107-1112.