Нейрони фон Економо: що це таке, де вони розташовані та їхні функції

Нейрони фон Економо - це особливий клас нервових клітин., вперше описаний трохи менше століття тому, характеристики людини та людиноподібних мавп.

Вони особливі завдяки своїй особливій веретеноподібній структурі та тому, що беруть участь у складних процесах когнітивні, які мають відношення до соціалізації, емпатії, інтуїції або прийняття рішень складні.

У цій статті ми пояснюємо, з чого складаються ці типи нейронів, де їх можна знайти, що таке їх структуру та функції, які вони виконують, і що відбувається, коли ці клітини розвиваються аномальний.

• Радимо прочитати: ["Типи нейронів: характеристики та функції"](Типи нейронів: характеристики та функції)

Нейрони фон Економо: визначення, розташування та розвиток

Нейрони фон Економо, також відомі як нейрони веретена, названі на честь австрійського психіатра та невролога Костянтин Ф. Фон Економо, який у 1926 р. надав детальний опис морфології та коркового розподілу цього типу нейронів.

Фон Економо також був першим вченим, який показав, що ці веретеноподібні клітини є нейронами. спеціалізовані клітини, розташовані в шарі Vb передньої поясної кори та лобової острівцевої кори в основному.

Веретеноподібні нейрони, на відміну від більшості типів нервових клітин, присутні у людиноподібних мавп. (горили, шимпанзе, бонобо та орангутангів) і в людини, але відсутній у інших видів приматів.

Нейрони фон Економо розвиваються пізно як онтогенетично, так і філогенетично. Ці клітини вперше з'являються на 35 тижні вагітності; при народженні присутні лише близько 15% післяпологових чисел, а до чотирьох років присутні дорослі числа.

Згідно з дослідженнями, веретеноподібні клітини виникли приблизно 15 мільйонів років тому, до еволюційного розходження орангутангів і гомінінів. Їх відкриття у деяких китів свідчить про те, що може відбутися друга незалежна еволюція цього типу нейронів.

Спостереження, що клітини фон Економо зустрічаються у дуже значній групі тварин призвело до припущень, що вони мають велике значення для еволюції людини та функціонування мозку.

Той факт, що ці нейрони були виявлені в інших видів (наприклад, китів), свідчить про те, що вони можуть бути обов’язковою нервовою адаптацією у великому мозку, який забезпечить швидку обробку та передачу інформації за дуже специфічними проекціями, які еволюціонували у зв’язку з соціальною поведінкою що виникають.

Структура

Фон Економо описав цей тип клітин як нейрони веретеноподібної форми та незвичайної довжини., орієнтований перпендикулярно до піальної поверхні кори, з великим апікальним аксоном і єдиним базальним дендритом, майже такої ж ширини, як його сома.

Його великий апікальний аксон і подовжена сома з великим об'ємом подібні до кортикального пірамідного нейрона, але нейрони фон Економо їм не вистачає численних базальних дендритів, які мають пірамідні клітини, і натомість вони отримують дані від відносно невеликої частини кори. мало; крім того, нейрони веретена приблизно в п’ять разів більші за пірамідні нейрони шару V (у середньому).

Їх структурна подібність до пірамідних нейронів свідчить про те, що ці нейрони можуть виконувати подібні функції, і тому швидкість, з якою вони нейрони передають інформацію, як правило, залежно від діаметра їх аксонів, великі нейрони фон Економо можуть робити це дуже швидко, порівняно з іншими нейронами. нейронів.

Тим не менш, нейрони фон Економо відносно рідкісні в регіоні, подібному до передня поясна кора, оскільки вони складають лише 1-2% від загальної кількості нейронів у цій ділянці мозку.

У лобовій острівцевій корі цих типів нейронів у правій півкулі на 30% більше, ніж у лівій.; процес півкульної диференціації, що відбувається в перші чотири роки постнатального розвитку людини.

функції

Проведені дослідження свідчать про те, що лобова острівна кора та передня поясна кора головного мозку, області мозку, у яких розташована найбільша кількість веретеноподібних нейронів, залучені до соціального міркування, емпатії, емоцій та моніторингу вісцеральної вегетативної активності, Серед інших функцій.

Передня поясна кора має проекції в бік лобно-полярної кори, що пов’язано з процесами когнітивного дисонансу та невизначеності. Враховуючи морфологію клітин фон Економо, їх описують як швидкопроектуючі нейрони, а також через функції ділянок, у яких вони, як вважають, отримувати та проектувати інформацію, вважається, що вони відіграватимуть важливу роль в інтуїції, швидкому прийнятті рішень та у вирішенні дисонансних процесів когнітивний.

Веретеноподібні нейрони допомагають направляти нейронні сигнали від глибоких областей кори до відносно віддалених частин мозку. Показано, що сигнали від передньої поясної кори приймаються в Площа Бродмана 10, у фронтополярній корі, де, як вважають, відбувається регуляція когнітивний дисонанс і усунення неоднозначності між альтернативами.

З іншого боку, у людей інтенсивні емоції активують передню поясну кору, оскільки вона передає нейронні сигнали, що надходять від мигдалеподібне тіло, первинний центр обробки емоцій у фронтальній корі. Передня частина кори поясної частини головного мозку також активна під час складних завдань, які вимагають судження та розрізнення, а також виявлення помилок.

Передня частина кори поясної частини головного мозку також бере участь у вегетативних функціях, включаючи моторику та функції травлення., а також відіграє роль у регуляції артеріального тиску та частоти серцевих скорочень.

Значні нюхові та смакові здібності кори поясної частини головного мозку та кори лобового острівця, здається, розсіялися в ході еволюції до тепер виконують розширені функції, пов’язані з вищим пізнанням, починаючи від планування та самосвідомості до рольових ігор і обман.

Слід також зазначити, що зниження нюхової функції людини, порівняно з іншими приматами, може бути пов’язане з тим, що веретеноподібні клітини, розташовані в ключових нервових центрах, мають лише два дендрити замість багатьох, що призводить до нейронної інтеграції зменшений

Розлади, пов’язані з аномальним розвитком цих нейронів

Аномальний розвиток нейронів фон Економо пов’язаний з різними розладами особистості та розладами нервового розвитку., особливо ті, що характеризуються спотвореннями реальності, розладами мислення, розладами мови та соціальною замкнутістю.

Крім того, аномальний розвиток і функціонування цього типу нейронів причетні до розлади, такі як аутизм, оскільки в різних дослідженнях вдалося перевірити, що нейрони веретена беруть участь у когнітивних процесах, пов’язаних із швидким інтуїтивним оцінюванням складних ситуацій. У цьому сенсі було припущено, що вони можуть бути частиною схем, які підтримують соціальні мережі людини.

Було припущено, що нейрони фон Економо пов'язані з областями мозку, пов'язаними з теорією розуму, через передачу інформації з від поясної кори та фронтоінсулярних областей до лобової та скроневої кори, де швидке розуміння поєднується з повільнішими обдуманими судженнями.

При розладах спектру аутизму веретеноподібні нейрони не розвиваються належним чином, і це збій може бути частково відповідальним за соціальні труднощі, які виникають із застосування процесів інтуїції несправний.

Крім того, селективна дегенерація веретеноподібних нейронів також спостерігалася при таких захворюваннях, як хвороба Альцгеймера та деменція. Наприклад, у пацієнтів із лобно-скроневою деменцією, нейродегенеративним розладом, який змушує людину втрачають емпатію і стають непостійними та нечутливими, було помічено, що 70% нейронів фон Економо були пошкоджений.

Нарешті, слід зазначити, що деякі дослідження показали, що аномальний розвиток цих нейронів може бути пов’язаний з патогенезом шизофренія, хоча остаточних результатів на сьогодні не отримано.

Бібліографічні посилання:

• Алман, Дж. М., Вотсон, К. К., Тетро, ​​Н. А. і Хакім А. І. (2005). Інтуїція та аутизм: можлива роль нейронів фон Економо. Тенденції в когнітивних науках, 9(8), 367-373..

• Сілі, В. В., Карлін Д. А., Оллман, Дж. М., Маседо, М. Н., Буш К., Міллер Б. Л. і Дірмонд С. Дж. (2006). Рання лобно-скронева деменція вражає нейрони, властиві тільки людиноподібним мавпам і людям. Annals of Neurology: Офіційний журнал Американської неврологічної асоціації та Товариства дитячої неврології, 60(6), 660-667.

• Ватсон, К. К., Джонс, Т. К. та Оллман Дж. м. (2006). Дендритна архітектура нейронів фон Економо. Neuroscience, 141 (3), 1107-1112.