Von Economo-neuroner: vad de är, var de finns och deras funktioner

Von Economo-neuroner är en speciell klass av nervceller., som först beskrevs för knappt ett sekel sedan, egenskaper hos människor och människoapor.

De är speciella på grund av sin speciella spindelformade struktur och för att de är involverade i komplexa processer kognitiva som har att göra med socialisering, empati, intuition eller beslutsfattande komplex.

I den här artikeln förklarar vi vad dessa typer av neuroner består av, var vi kan lokalisera dem, vad är deras struktur och vilka funktioner de utför, och vad som händer när dessa celler utvecklas anomal.

• Vi rekommenderar att du läser: ["Typer av neuroner: egenskaper och funktioner"](Typer av neuroner: egenskaper och funktioner)

Von Economo neuroner: definition, plats och utveckling

Von Economo-neuroner, även kända som spindelneuroner, är uppkallade efter den österrikiska psykiatern och neurologen Konstantin F. Von Economo, som 1926 gav en detaljerad beskrivning av morfologin och kortikala distributionen av denna typ av neuron.

Von Economo var också den första vetenskapsmannen som visade att dessa spindelceller är neuroner. specialiserade celler lokaliserade i lager Vb i den främre cingulate cortex och frontal insular cortex för det mesta.

Spindelneuroner, till skillnad från de flesta typer av nervceller, finns hos människoapor. (gorillor, schimpanser, bonoboer och orangutanger) och hos människor, men saknas hos andra typer av primater.

Von Economo-neuroner utvecklas sent, både ontogenetiskt och fylogenetiskt. Dessa celler visas för första gången vid vecka 35 av graviditeten; vid födseln är endast cirka 15 % av postnatala antalet närvarande, och efter fyra år är vuxnas antal närvarande.

Enligt forskning verkar spindelceller ha utvecklats för cirka 15 miljoner år sedan, innan den evolutionära divergensen mellan orangutanger och homininer. Deras upptäckt hos vissa valar tyder på att det kan finnas en andra oberoende utveckling av denna typ av neuron.

Observationen att von Economo-celler förekommer i en mycket betydande grupp djur har lett till spekulationer om att de har stor betydelse för människans evolution och hjärnans funktion.

Det faktum att dessa neuroner har upptäckts hos andra arter (som valar) tyder på att de kan vara en obligatorisk neural anpassning i stora hjärnor, vilket skulle möjliggöra snabb bearbetning och överföring av information längs mycket specifika projektioner, och som utvecklats i relation till sociala beteenden framväxande.

Strukturera

Von Economo beskrev denna typ av cell som neuroner som visar en spindelform och ovanlig längd., orienterad vinkelrätt mot pialytan av cortex, med en stor apikala axon och en enkel basal dendrit, nästan samma bredd som dess soma.

Dess stora apikala axon och långsträckta soma med stor volym liknar de hos den kortikala pyramidala neuronen, men von Economo-neuroner de saknar de många basala dendriterna som pyramidceller har, och tar istället emot input från en relativt liten delmängd av cortex. liten; dessutom är spindelneuroner ungefär fem gånger större än lager V pyramidala neuroner (i genomsnitt).

Deras strukturella likhet med pyramidala neuroner tyder på att dessa neuroner kan utföra liknande funktioner, och eftersom den hastighet med vilken de neuroner leder information som vanligtvis samvarierar med diametern på deras axoner, stora von Economo-neuroner kan göra det mycket snabbt, jämfört med andra neuroner.

Ändå är von Economo-neuroner relativt sällsynta i en region som främre cingulate cortex, eftersom de endast utgör 1-2% av det totala antalet neuroner i detta hjärnområde.

I den främre insulära cortex är dessa typer av neuroner 30 % fler i den högra hjärnhalvan än i den vänstra.; en process av hemisfärisk differentiering som sker under de första fyra åren av postnatal utveckling hos människor.

funktioner

De genomförda undersökningarna tyder på att den främre insulära cortex och den främre cingulate cortex, de hjärnregioner där det största antalet spindelneuroner har befunnit sig, är involverade i socialt resonemang, empati, känslor och övervakning av visceral autonom aktivitet, Bland andra funktioner.

Den främre cingulate cortex har projektioner mot frontopolar cortex, vilket har relaterats till processer av kognitiv dissonans och osäkerhet. Med tanke på morfologin hos Von Economo-celler har de beskrivits som snabbt projicerande neuroner, och på grund av funktionerna i de områden där de tros vara ta emot och projektera information, tror man att de skulle spela en viktig roll i intuition, snabbt beslutsfattande och i lösningen av dissonansprocesser kognitiv.

Spindelneuroner hjälper till att kanalisera neurala signaler från djupa delar av cortex till relativt avlägsna delar av hjärnan. Signaler från den främre cingulate cortex har visat sig tas emot i Brodmann område 10, i frontopolar cortex, där man tror att regleringen av kognitiv dissonans och disambiguering mellan alternativ.

Å andra sidan, hos människor aktiverar intensiva känslor den främre cingulate cortex, eftersom den överför neurala signaler som kommer från amygdala, ett primärt känslobearbetningscentrum till frontala cortex. Den främre cingulate cortex är också aktiv vid krävande uppgifter som kräver omdöme och diskriminering, samt feldetektering.

Den främre cingulate cortex är också involverad i autonoma funktioner, inklusive motoriska och matsmältningsfunktioner., samtidigt som de spelar en roll för att reglera blodtryck och hjärtfrekvens.

De betydande lukt- och smakförmågorna hos cingulate cortex och frontal insular cortex verkar ha försvunnit under evolutionen, för att utför nu förbättrade funktioner relaterade till högre kognition, allt från planering och självkännedom till rollspel och bedrägeri.

Det bör också noteras att den minskade luktfunktionen hos människor, jämfört med andra primater, kan relateras till det faktum att spindelceller lokaliserade i avgörande neurala centra har bara två dendriter istället för många, vilket resulterar i neural integration nedsatt

Störningar relaterade till den onormala utvecklingen av dessa neuroner

Onormal utveckling av von Economo-neuroner har kopplats till olika personlighetsstörningar och neuroutvecklingsstörningar., särskilt de som kännetecknas av förvrängningar av verkligheten, tankestörningar, språkstörningar och socialt tillbakadragande.

Dessutom har onormal utveckling och funktion av denna typ av neuron varit inblandad i störningar som autism, eftersom det i olika studier har varit möjligt att verifiera att spindelneuroner deltar i de kognitiva processer som är involverade i den snabba intuitiva utvärderingen av komplexa situationer. I denna mening har det föreslagits att de skulle kunna vara en del av de kretsar som stöder mänskliga sociala nätverk.

Det har föreslagits att von Economo-neuroner är relaterade till hjärnområden associerade med teori om sinne, genom överföring av information från cingulate cortex och frontoinsulära områden till frontal och temporal cortex, där snabba insikter kombineras med långsammare deliberativa bedömningar.

Vid autismspektrumstörningar skulle spindelneuroner inte utvecklas ordentligt, och detta misslyckande kan vara delvis ansvarig för de sociala svårigheter som uppstår vid tillämpning av intuitionsprocesser defekt.

Förutom, selektiv degenerering av spindelneuroner har också observerats vid sjukdomar som Alzheimers och demens. Till exempel hos patienter med frontotemporal demens, en neurodegenerativ störning som gör att personen förlorar empatin och blir oberäkneliga och okänsliga, har man sett att 70 % av Von Economo-neuronerna var skadad.

Slutligen bör det noteras att viss forskning har föreslagit att den onormala utvecklingen av dessa neuroner kan vara relaterad till patogenesen av schizofreni, även om inga avgörande resultat hittills har erhållits.

Bibliografiska referenser:

• Allman, J. M., Watson, K. K., Tetreault, N. A. & Hakeem, A. OCH. (2005). Intuition och autism: en möjlig roll för Von Economo-neuroner. Trends in cognitive sciences, 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). Tidig frontotemporal demens riktar sig mot neuroner som är unika för apor och människor. Annals of Neurology: Official Journal of American Neurological Association and the Child Neurology Society, 60(6), 660-667.

• Watson, K. K., Jones, T. K. & Allman, J. m. (2006). Dendritisk arkitektur av von Economo-neuronerna. Neuroscience, 141(3), 1107-1112.