Renshaw-celler: egenskaper och funktioner hos dessa interneuroner

Renshaw-celler är en grupp av hämmande interneuroner som är en del av våra motoriska funktioner i ryggmärgen.

Dessa celler (uppkallade efter den första personen som beskrev dem, Birdsey Renshaw) var första typen av spinala interneuroner som är funktionellt, morfologiskt och farmakologiskt identifieras. I den här artikeln kommer vi att se dess egenskaper.

• Relaterad artikel: "Typer av neuroner: egenskaper och funktioner"

Vad är Renshaw-celler?

Konceptet med Renshaw-celler postulerades när det upptäcktes från antidromiska signaler (som rör sig i motsatt riktning till den fysiologiska) en motorneuron som färdades kollateralt bakåt, från ventralroten till ryggrad, och att det fanns interneuroner som sköt med hög frekvens och resulterade i hämning.

I flera undersökningar visades det också att dessa interneuroner, Renshaw-cellerna, De stimulerades av acetylkolin från motorneuroner., neurotransmittorn som är ansvarig för att generera aktionspotentialer i muskelfibrer för att generera sammandragningsrörelser.

Ett annat bevis var att finna att antidromisk stimulering av nervfibrer också genererade aktionspotentialer i kropparna hos motoriska neuroner, tillsammans med hyperpolarisering (ökning av det absoluta värdet av cellens membranpotential) av andra grupper av motoriska neuroner.

Handlingsmekanismer

Renshaw-celler, belägna i de främre hornen av ryggmärgen, överföra hämmande signaler till omgivande motorneuroner. Så snart axonet lämnar kroppen av den tidigare motorneuronen, genererar de kollaterala grenar som skjuter ut till de närliggande Renshaw-cellerna.

Särskilt intressant har undersökts hur Renshaw-celler kopplar till motoneuroner, såväl som deras roll i modeller av negativa återkopplingsnätverk som verkar i olika delar av nervsystemet central.

a motoriska neuroner

α motorneuroner ger upphov till stora motoriska nervfibrer (i genomsnitt 14 nanometer i diameter) och förgrena sig flera gånger längs deras kurs, gå sedan in i muskeln och innervera de stora skelettmuskelfibrerna.

Stimulering av en α-nervfiber exciterar från tre till flera hundra skelettmuskelfibrer på vilken nivå som helst, gemensamt kallad en "motorisk enhet".

Renshaw-celler är associerade med denna typ av motorneuron på två sätt. Å ena sidan, genom att ta emot en excitatorisk signal från motorneuronens axon, så snart den lämnar motorroten; på så sätt "vet" cellerna om motorneuronen är mer eller mindre aktiverad (avfyrande aktionspotentialer)

För den andra, via hämmande axonleveransatt synapsera med cellkroppen i den första motorneuronen, eller med en annan α-motorneuron av samma motoriska grupp, eller med båda.

Effektiviteten av synaptisk överföring mellan axonerna av α-motorneuroner och Renshaw-celler är mycket hög, eftersom den senare kan aktiveras, men med skurar av kortare varaktighet, för en singel motorneuron. Urladdningarna genereras av långvariga excitatoriska postsynaptiska potentialer.

internuroner

Interneuroner finns i alla regioner av den medullära grå substansen, både i de främre hornen, såväl som i de bakre och mellanliggande hornen som ligger mellan dem. Dessa celler är mycket fler än motoneuroner.

De är små i storlek och har en mycket upphetsad natur, eftersom de De kan spontant avge upp till 1 500 urladdningar per sekund. De har flera kopplingar sinsemellan, och många av dem, som i fallet med Renshaw-celler, etablerar direkta synapser med motorneuroner.

Renshaws krets

Renshaw-celler hämmar aktiviteten hos motorneuroner, vilket begränsar deras stimuleringsfrekvens, vilket direkt påverkar kraften av muskelsammandragning. Det vill säga, de stör motorneuronernas arbete, vilket minskar kraften i muskelkontraktion.

På ett sätt kan denna mekanism vara fördelaktig eftersom tillåter oss att kontrollera rörelser för att inte orsaka onödig skada, gör exakta rörelser osv. I vissa sporter krävs dock större styrka, snabbhet eller explosivitet och Renshaw-cellernas verkningsmekanism kan göra dessa mål svåra.

I sporter som kräver explosiva eller snabba handlingar, Renshaws cellsystem hämmas av det centrala nervsystemet, så att en större muskelkontraktionskraft (vilket inte betyder att Renshaw-cellerna automatiskt stannar fungera).

Dessutom agerar detta system inte alltid lika. Det verkar som om det i tidig ålder inte är särskilt utvecklat; och vi ser detta till exempel när ett barn försöker kasta bollen till en annan pojke som är en bit bort, eftersom han normalt, till en början, kommer att göra det med mycket mer kraft än nödvändigt. Och detta beror delvis på Renshaw-cellernas lilla "action".

Detta system av hämmande interneuroner utvecklas och formas med tiden, med tanke på behovet av själva rörelseapparaten att utföra mer eller mindre exakta handlingar. Därför, om vi behöver utföra exakta åtgärder, kommer detta system att uppmärksammas och vidareutvecklas; och vice versa, om vi väljer mer våldsamma eller explosiva rörelser och handlingar.

Hjärna och motoriska funktioner

Bortom Renshaw-celler och på en annan komplexitetsnivå styrs våra musklers beteende av hjärnan, främst av dess yttre region, hjärnbarken.

han primärt motorområde (placerad i mitten av våra huvuden), är ansvarig för att kontrollera vanliga rörelser, som att gå eller springa; och det sekundära motoriska området, ansvarigt för att reglera fina och mer komplicerade rörelser, såsom de som krävs för att producera tal eller spela gitarr.

Ett annat av de viktiga områdena i styrning, programmering och styrning av våra rörelser är det premotoriska området., en region i den motoriska cortex som lagrar motoriska program som vi lärt oss genom våra erfarenheter.

Tillsammans med denna region finner vi också det kompletterande motoriska området, ansvarigt för initiering, programmering, planering och koordinering av komplexa rörelser.

Slutligen är det värt att notera lillhjärnan, det område av hjärnan som är ansvarigt, tillsammans med basala ganglierna, för att starta våra rörelser och för att bibehålla muskeltonus (tillstånd av lätt spänning för att hålla sig upprätt och redo att röra sig), eftersom den får afferent information om extremiteternas position och graden av sammandragning muskulös.

Bibliografiska referenser:

• Renshaw, B. (1946). Centrala effekter av centripetalimpulser i axoner av spinala ventrala rötter. Journal of Neurophysiology, 9, pp. 191 - 204.