เซลล์ประสาท Von Economo: เซลล์ประสาทคืออะไร อยู่ที่ไหน และมีหน้าที่อะไร

เซลล์ประสาท Von Economo เป็นเซลล์ประสาทชั้นพิเศษอธิบายลักษณะของมนุษย์และลิงใหญ่เป็นครั้งแรกเมื่อไม่ถึงศตวรรษก่อน

มีความพิเศษเนื่องจากโครงสร้างรูปทรงสปินเดิลโดยเฉพาะ และเนื่องจากมีส่วนร่วมในกระบวนการที่ซับซ้อน ความรู้ความเข้าใจที่เกี่ยวข้องกับการเข้าสังคม การเอาใจใส่ สัญชาตญาณหรือการตัดสินใจ ซับซ้อน.

ในบทความนี้เราจะอธิบายว่าเซลล์ประสาทประเภทนี้ประกอบด้วยอะไรบ้าง ซึ่งเราสามารถระบุตำแหน่งได้ว่ามันคืออะไร โครงสร้างและหน้าที่ที่พวกมันทำ และสิ่งที่เกิดขึ้นเมื่อเซลล์เหล่านี้พัฒนาขึ้น ผิดปกติ

• เราแนะนำให้คุณอ่าน: ["ประเภทของเซลล์ประสาท: ลักษณะและหน้าที่"](ประเภทของเซลล์ประสาท: ลักษณะและหน้าที่)

เซลล์ประสาท Von Economo: ความหมาย ตำแหน่ง และพัฒนาการ

เซลล์ประสาท Von Economo หรือที่เรียกว่า spindle neuron ได้รับการตั้งชื่อตามจิตแพทย์และนักประสาทวิทยาชาวออสเตรีย คอนสแตนติน เอฟ. ฟอน อีโคโนโมซึ่งในปี 1926 ได้ให้คำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับสัณฐานวิทยาและการกระจายตัวของเซลล์ประสาทชนิดนี้

Von Economo ยังเป็นนักวิทยาศาสตร์คนแรกที่แสดงให้เห็นว่าเซลล์สปินเดิลเหล่านี้เป็นเซลล์ประสาท เซลล์พิเศษที่อยู่ในชั้น Vb ของคอร์เทกซ์ซิงกูเลตส่วนหน้าและฟรอนทัลอินซูลาร์คอร์เทกซ์ ส่วนใหญ่.

Spindle neurons ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ประสาทส่วนใหญ่มีอยู่ในลิงใหญ่ (กอริลลา ลิงชิมแปนซี โบโนโบ และอุรังอุตัง) และในมนุษย์ แต่ไม่มีในไพรเมตประเภทอื่น

เซลล์ประสาท Von Economo พัฒนาช้า ทั้งทางสายพันธุกรรมและสายวิวัฒนาการ เซลล์เหล่านี้ปรากฏขึ้นเป็นครั้งแรกในสัปดาห์ที่ 35 ของการตั้งครรภ์ เมื่อแรกเกิด มีเพียงประมาณ 15% ของจำนวนหลังคลอดที่มีอยู่ และภายในสี่ปี จะมีจำนวนผู้ใหญ่

จากการวิจัยพบว่าเซลล์สปินเดิลมีวิวัฒนาการเมื่อประมาณ 15 ล้านปีก่อน ก่อนที่อุรังอุตังและโฮมินินจะวิวัฒนาการต่างกัน การค้นพบวาฬบางตัวแสดงให้เห็นว่าอาจมีวิวัฒนาการของเซลล์ประสาทชนิดนี้เป็นครั้งที่สองโดยอิสระ

การสังเกตว่าเซลล์ฟอนอีโคโนโมเกิดขึ้นในสัตว์กลุ่มหนึ่งที่มีนัยสำคัญสูง ได้นำไปสู่การคาดเดาว่าสิ่งเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิวัฒนาการของมนุษย์และการทำงานของสมอง

ข้อเท็จจริงที่ว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้ถูกค้นพบในสปีชีส์อื่น (เช่น วาฬ) แสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้อาจเป็นการปรับตัวของระบบประสาทที่จำเป็นในสมองขนาดใหญ่ ซึ่ง จะช่วยให้สามารถประมวลผลและถ่ายโอนข้อมูลได้อย่างรวดเร็วตามการประมาณการที่มีความเฉพาะเจาะจงสูง และวิวัฒนาการที่สัมพันธ์กับพฤติกรรมทางสังคม ที่เกิดขึ้นใหม่

โครงสร้าง

Von Economo อธิบายเซลล์ประเภทนี้ว่าเป็นเซลล์ประสาทที่มีรูปร่างเป็นแกนหมุนและมีความยาวผิดปกติซึ่งวางตั้งฉากกับพื้นผิว pial ของคอร์เท็กซ์ โดยมีแอกซอนส่วนยอดขนาดใหญ่และเดนไดรต์พื้นฐานอันเดียว ซึ่งมีความกว้างเกือบเท่ากับโสมของมัน

แอกซอนส่วนปลายขนาดใหญ่และโสมยาวที่มีปริมาตรมากคล้ายกับเซลล์ประสาทพีระมิดเปลือกนอก แต่เซลล์ประสาทฟอนอีโคโนโม พวกเขาขาดเดนไดรต์พื้นฐานจำนวนมากที่เซลล์พีระมิดมี และแทนที่จะรับอินพุตจากส่วนย่อยที่ค่อนข้างเล็กของคอร์เทกซ์ เล็กน้อย; นอกจากนี้ เซลล์ประสาทสปินเดิลยังมีขนาดใหญ่กว่าเซลล์ประสาทพีระมิดเลเยอร์ V ประมาณห้าเท่า (โดยเฉลี่ย)

ความคล้ายคลึงกันทางโครงสร้างกับเซลล์ประสาทเสี้ยมแสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทเหล่านี้อาจทำหน้าที่คล้ายคลึงกัน และเนื่องจากอัตราที่เซลล์เหล่านี้ทำงาน เซลล์ประสาทนำข้อมูลมักจะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของแอกซอน เซลล์ประสาท von Economo ขนาดใหญ่สามารถทำได้เร็วมากเมื่อเทียบกับเซลล์ประสาทอื่นๆ เซลล์ประสาท

ถึงกระนั้น เซลล์ประสาท von Econo นั้นค่อนข้างหายากในภูมิภาคเช่น คอร์เทกซ์ซิงกูเลตส่วนหน้าเนื่องจากมีเซลล์ประสาทเพียง 1-2% ของจำนวนเซลล์ประสาททั้งหมดในพื้นที่สมองส่วนนี้

ในเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า เซลล์ประสาทประเภทนี้มีจำนวนมากกว่าซีกขวาถึง 30% มากกว่าซีกซ้าย; กระบวนการสร้างความแตกต่างของซีกโลกที่เกิดขึ้นในช่วงสี่ปีแรกของการพัฒนามนุษย์หลังคลอด

ฟังก์ชั่น

การสำรวจพบว่าเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้าและส่วนหน้าของเยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (anterior cingulate cortex) ซึ่งเป็นบริเวณสมองซึ่งมีเซลล์ประสาทแกนหมุนจำนวนมากที่สุด มีส่วนร่วมในการใช้เหตุผลทางสังคม ความเห็นอกเห็นใจ อารมณ์ และการติดตามกิจกรรมอัตโนมัติของอวัยวะภายใน, ท่ามกลางฟังก์ชั่นอื่นๆ.

คอร์เทกซ์ซิงกูเลตส่วนหน้ามีส่วนยื่นไปทางฟรอนโทโพลาร์คอร์เทกซ์ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกระบวนการของความไม่ลงรอยกันทางความคิดและความไม่แน่นอน เมื่อพิจารณาจากลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเซลล์ฟอน อีโคโนโม เซลล์เหล่านี้ได้รับการอธิบายว่าเป็นเซลล์ประสาทที่ยื่นออกมาอย่างรวดเร็ว และเนื่องมาจากการทำงานของบริเวณที่เชื่อว่าเซลล์เหล่านี้ รับและจัดทำข้อมูล เชื่อกันว่าจะมีบทบาทสำคัญในการหยั่งรู้ การตัดสินใจที่รวดเร็ว และการแก้ปัญหากระบวนการที่ไม่ลงรอยกัน ความรู้ความเข้าใจ

เซลล์ประสาทสปินเดิลช่วยส่งสัญญาณประสาทจากส่วนลึกของคอร์เทกซ์ไปยังส่วนที่ค่อนข้างไกลของสมอง สัญญาณจากคอร์เทกซ์ส่วนหน้า (anterior cingulate cortex) แสดงให้เห็นว่าได้รับใน บรอดมันน์ 10ในเปลือกนอกส่วนหน้าซึ่งคิดว่าเป็นข้อบังคับของ ความไม่ลงรอยกันทางปัญญา และความกำกวมระหว่างทางเลือก

ในทางกลับกัน ในมนุษย์ อารมณ์ที่รุนแรงจะกระตุ้นสมองส่วนหน้า (anterior cingulate cortex) เนื่องจากมันส่งสัญญาณประสาทที่มาจาก อมิกดาลาซึ่งเป็นศูนย์ประมวลผลอารมณ์หลักที่สมองส่วนหน้า เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (anterior cingulate cortex) ยังทำงานอยู่ในระหว่างงานที่ต้องใช้วิจารณญาณและการเลือกปฏิบัติ เช่นเดียวกับการตรวจจับข้อผิดพลาด

เยื่อหุ้มสมองส่วนหน้า (anterior cingulate cortex) ยังเกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบอัตโนมัติ ซึ่งรวมถึงการทำงานของมอเตอร์และการย่อยอาหารในขณะเดียวกันก็มีบทบาทในการควบคุมความดันโลหิตและอัตราการเต้นของหัวใจ

ความสามารถในการรับกลิ่นและรสชาติที่สำคัญของคอร์เทกซ์ซิงกูเลตและคอร์เทกซ์ชั้นนอกส่วนหน้าดูเหมือนจะหายไประหว่างการวิวัฒนาการ ตอนนี้ทำหน้าที่ที่ได้รับการปรับปรุงที่เกี่ยวข้องกับความรู้ความเข้าใจที่สูงขึ้น ตั้งแต่การวางแผนและการตระหนักรู้ในตนเองไปจนถึงการแสดงบทบาทสมมติและ การหลอกลวง

นอกจากนี้ ควรสังเกตด้วยว่าการทำงานของการดมกลิ่นของมนุษย์ที่ลดลงเมื่อเทียบกับไพรเมตอื่นๆ อาจเกี่ยวข้องกับข้อเท็จจริงที่ว่า เซลล์สปินเดิลที่อยู่ในศูนย์กลางประสาทที่สำคัญมีเดนไดรต์เพียงสองอันแทนที่จะเป็นหลายอัน ส่งผลให้เกิดการรวมประสาท ที่ลดลง

ความผิดปกติที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาที่ผิดปกติของเซลล์ประสาทเหล่านี้

การพัฒนาที่ผิดปกติของเซลล์ประสาท von Econo เชื่อมโยงกับความผิดปกติทางบุคลิกภาพและความผิดปกติทางพัฒนาการทางระบบประสาทต่างๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีลักษณะบิดเบือนความเป็นจริง ความผิดปกติทางความคิด ความผิดปกติทางภาษา และการปลีกตัวออกจากสังคม

นอกจากนี้ การพัฒนาและการทำงานที่ผิดปกติของเซลล์ประสาทชนิดนี้ยังมีส่วนเกี่ยวข้องด้วย ความผิดปกติเช่นออทิสติกเนื่องจากในการศึกษาต่างๆ มีความเป็นไปได้ที่จะตรวจสอบได้ว่าเซลล์ประสาทสปินเดิลมีส่วนร่วมในกระบวนการรู้คิดที่เกี่ยวข้องกับการประเมินสถานการณ์ที่ซับซ้อนอย่างรวดเร็วโดยสัญชาตญาณ ในแง่นี้ มีคนแนะนำว่าพวกมันอาจเป็นส่วนหนึ่งของวงจรที่สนับสนุนเครือข่ายสังคมของมนุษย์

มีการเสนอว่าเซลล์ประสาท von Economo เกี่ยวข้องกับพื้นที่สมองที่เกี่ยวข้องกับทฤษฎีของจิตใจ ผ่านการส่งข้อมูลจาก คอร์เทกซ์ซิงกูเลตและบริเวณฟรอนโทอินซูลาร์ไปจนถึงคอร์เทกซ์ส่วนหน้าและขมับ ซึ่งข้อมูลเชิงลึกที่รวดเร็วจะรวมเข้ากับการพิจารณาอย่างรอบคอบช้ากว่า

ในความผิดปกติของสเปกตรัมออทิสติก เซลล์ประสาทแกนหมุนจะไม่พัฒนาอย่างเหมาะสม และความล้มเหลวนี้ อาจมีส่วนรับผิดชอบต่อความยากลำบากทางสังคมที่เกิดจากการใช้กระบวนการสัญชาตญาณ มีข้อบกพร่อง

นอกจาก, นอกจากนี้ ยังมีการสังเกตการเสื่อมแบบเลือกของเซลล์ประสาทสปินเดิลในโรคต่างๆ เช่น อัลไซเมอร์และภาวะสมองเสื่อม. ตัวอย่างเช่น ในผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้า ซึ่งเป็นความผิดปกติของระบบประสาทที่ทำให้บุคคลนั้น สูญเสียความเห็นอกเห็นใจและกลายเป็นคนเอาแน่เอานอนไม่ได้และไม่รู้สึกตัว 70% ของเซลล์ประสาท Von Economo ได้รับความเสียหาย.

ประการสุดท้าย ควรสังเกตว่างานวิจัยบางชิ้นเสนอว่าการพัฒนาที่ผิดปกติของเซลล์ประสาทเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคของ โรคจิตเภทแม้จะยังไม่ได้รับผลสรุปจนถึงปัจจุบัน

การอ้างอิงบรรณานุกรม:

• ออลแมน, เจ. เอ็ม, วัตสัน, เค. เค, Tetreault, N. อ., & ฮาคีม, อ. และ. (2005). สัญชาตญาณและความหมกหมุ่น: บทบาทที่เป็นไปได้สำหรับเซลล์ประสาท Von Economo แนวโน้มของวิทยาศาสตร์การรู้คิด, 9(8), 367-373..

• ซีลีย์, ดับเบิลยู. ว., คาร์ลิน, ดี. เอ., ออลแมน, เจ. ม., มาซิโด, ม. N., Bush, C., Miller, B. แอล. และ เดียร์มอนด์ เอส. เจ (2006). ภาวะสมองเสื่อมส่วนหน้าระยะแรกมุ่งเป้าไปที่เซลล์ประสาทเฉพาะของลิงและมนุษย์ พงศาวดารของประสาทวิทยา: วารสารอย่างเป็นทางการของ American Neurological Association และ Child Neurology Society, 60(6), 660-667

• วัตสัน, เค. เค, โจนส์, ที. เค., & ออลแมน, เจ. ม. (2006). สถาปัตยกรรมแบบเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทฟอน อีโคโนโม ประสาทวิทยาศาสตร์, 141(3), 1107-1112.