Interneuron: egenskaper hos denna typ av nervceller

Interneuroner är en typ av nervceller som förbinder motorneuroner med sensoriska nervceller.. Dess axoner och dendriter projiceras i en enda hjärnregion, till skillnad från vad som händer med de flesta celler i nervsystemet, som vanligtvis har axonala projektioner i regioner mer avlägsen. Som vi kommer att se i hela artikeln fungerar interneuroner som hämmande nervceller genom neurotransmittorn GABA

Därefter kommer vi att förklara mer detaljerat vad dessa nervceller består av, vilka är deras huvudsakliga egenskaper och vilka funktioner de utför.

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

Interneuron: definition och egenskaper

En internuron är en typ av nervceller som i allmänhet är belägna i integrerade områden i centrala nervsystemet, vars axoner (och dendriter) är begränsade till ett enda hjärnområde. Denna funktion skiljer dem från huvudcellerna, som ofta har axonala utsprång utanför hjärnområdet där deras cellkroppar och dendriter är belägna.

De viktigaste nervcellerna och deras nätverk ligger till grund för bearbetning och lagring av lokal information och representerar de viktigaste källorna för produktion information från vilken hjärnregion som helst, medan interneuroner per definition har lokala axoner som hanterar neuronal aktivitet i sina uppsättning.

Medan huvudceller mestadels är exciterande, använder glutamat som en neurotransmittor, internuroner använder ofta gamma-aminosmörsyra (GABA) för att hämma deras mål. Eftersom GABA främst verkar genom öppning av jonkanaler i det postsynaptiska neuronet, uppnår interneuroner sina effekter. funktionell genom hyperpolarisering av stora kluster av större celler (även om de under vissa omständigheter också kan förmedla avpolarisering).

Interneuroner i ryggmärgen kan använda glycin, tillsammans med GABA, för att hämma stora celler, medan interneuroner i kortikala områden eller basala ganglier kan frisätta olika neuropeptider (kolecystokinin, somatostatin, enkefaliner, etc.) förutom GABA. I vissa regioner, såsom basala ganglier och lillhjärnan, är de viktigaste nervcellerna också GABAergiska.

Typer

De flesta interneuroner innerverar olika typer av målceller (både huvudceller och interneuroner) ungefär i proportion till deras förekomst i neuropilen (regionen mellan olika cellkroppar eller nervcellkroppar av den grå substansen i hjärnan och ryggmärgen), och av så mycket synaps huvudsakligen på den vanligaste celltypen, som är de lokala huvudcellerna.

Nedan följer de två huvudtyperna av kortikala interneuroner: perisomatiska och dendritiska hämmande celler.

1. Perisomatiska hämmande celler

Den exakta platsen för avslutningen såväl som de specifika inträdesegenskaperna gör att denna cellgrupp kan dissekeras i två huvudtyper av internuroner: axo-axonal eller spindelceller, som uteslutande innerverar de initiala axonsegmenten i huvudcellerna och produceras både i hippocampus och i neocortex; och korgceller, som bildar flera synaptiska kontakter i somas och proximala dendriter från större celler.

På grund av den strategiska placeringen av deras axonterminaler har det föreslagits att axo-axonceller samtidigt hämmar produktionen av stora populationer av större celler. Nya bevis tyder emellertid på att deras postsynaptiska GABAA-receptormedierade effekt kan depolarisera och som en konsekvens lossa hela befolkningen av pyramidceller som de innerverar, i syfte att synkronisera deras produktion eller återupprätta ledningsförmåga i deras träd dendritisk.

Korgceller finns i många olika områden i hjärnan, inklusive hjärnbarkarna och hjärnbotten.a (i lillhjärnan hämmar de Purkinje-celler). I neocortex och hippocampus har flera undertyper av korgceller urskiljts. De två huvudsakliga undertyperna av hippocampus korgceller kan lättare urskiljas baserat på deras innehåll av kalcium och neuropeptidbindande proteiner.

2. Dendritiska hämmande celler

Denna grupp av internuroner är den mest olika, både morfologiskt och funktionellt. Dendritiska hämmande celler finns i många olika delar av nervsystemet, inklusive lillhjärnan, luktlökan och alla delar av hjärnbarken. I själva verket har ett brett utbud av dendritiska hämmande internuroner beskrivits i neokortexen.

Dessa typer av interneuroner inkluderar Martinotti-celler, som främst riktar sig mot den apikala tuftregionen i pyramidala celler och innehåller neuropeptidsomatostatin; dubbla bukettceller; och bipolära celler, som huvudsakligen riktar sig mot basala dendriter. De exakta funktionerna hos dessa neokortikala celltyper har dock varit svåra att identifiera.

Olika typer av dendritiska interneuroner har utvecklats för att kontrollera de glutamatergiska ingångarna från huvudceller från olika källor. I synnerhet tillhandahåller individuella dendritiska hämmande celler av vilken typ som helst 2 till 20 synapser i en enda pyramidcell, som är utspridda över det dendritiska trädet.

• Du kanske är intresserad: "Delar av nervsystemet: anatomiska strukturer och funktioner"

Kortikal internuronfunktioner

Det som hittills har hittats är att internuroner reglera nivåerna av fysiologisk aktivitet i hjärnan, undvika runaway excitation i återkommande kortikala nätverk. En liknande roll för att stabilisera kortiknätverkets dynamik har också tillskrivits hämning av Renshaw-cellmedierad feedback i märgmotorregioner ryggrads.

Det finns bevis för att varaktiga förändringar i upphetsningsnivån åtföljs av en motsvarande förändring av den allmänna inhiberingsnivån; emellertid kan övergående obalanser mellan excitation och inhibering också induceras. I hippocampus och i neocortex har förändringar i nivån av internuronal avfyring observerats åtfölja nya upplevelser relevant för beteende, och förmodligen bidra till att tillåta plastförändringar orsakade av sådana stresshändelser. inlärning.

Interneuroner ge ett kritiskt bidrag till genereringen av gittersvängningar och synkronisera aktiviteten hos huvudcellerna under oscillerande och övergående hjärntillstånd. I synnerhet perisomatiska internuroner anses nödvändiga för genereringen av gammarytmer. (involverad i medveten uppfattning), även om den exakta typen av deras bidrag kan variera mellan olika regioner.

Förutom att upprätthålla homeostas och tillhandahålla en tidsram för cellulär aktivitet Främst är det troligt att internuroner spelar en mer direkt roll i neuronal aktivitet kortikal. Interneuroner som riktar sig mot specifika dendritiska regioner kan selektivt blockera spännande input från olika källor, vilket ändrar deras relativa bidrag till produktionen av cell. Dendritisk hämning kan också kontrollera olika former av synaptisk plasticitet och på cellulär nivå genom dess interaktion med aktiva dendritiska processer.

Feedbackhämning introducerar också direkt konkurrens mellan medlemmar i en lokal huvudcellpopulation, alltså en ökning av aktiviteten hos en cell tenderar att minska aktiviteten hos andra celler. Sådan konkurrens kan vara ett enkelt men effektivt medel för bullerdämpning och, särskilt om det kompletteras med lokal återkommande excitation, medium valet mellan konkurrerande insatser och kan till och med genomföra komplexa aktiviteter som arbetsminne och beslutsfattande i neocortex.

Bibliografiska referenser:

• DeFelipe, J. (2002). Kortikala internuroner: från Cajal till 2001. Pågår inom hjärnforskning (Vol. 136, sid. 215-238). Elsevier.
• Pi, H. J., Hangya, B., Kvitsiani, D., Sanders, J. I., Huang, Z. J., & Kepecs, A. (2013). Kortikala internuroner som specialiserar sig på desinhibitorisk kontroll. Nature, 503 (7477), 521.
• Wonders, C. P., & Anderson, S. TILL. (2006). Ursprunget och specifikationen av kortikala internuroner. Naturrecensioner Neurovetenskap, 7 (9), 687.