Məlumat

Sinir və aksonların əlaqəsi

Sinir və aksonların əlaqəsi


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Sadəcə sinir sistemimiz haqqında real bir fikir əldə etmək istədim. Arteriyaları və damarları başa düşürəm, amma sinir sistemimizin buna nə qədər bənzədiyini bilmək istədim?

Başa düşürəm ki, bədənimizin hər tərəfində neyronlarımız var (səhv edirəmsə məni düzəldin). Toxunma hiss etdiyimiz zaman neyron cavab verir və bu cavab aksonlardan (miyelin qabığından) keçir.

Əsas sualım sinirin nə olduğudur. Uzun aksondur? Bir sinirdə neçə akson (neyron bədəni ilə eyni şey var?) Əminəm ki, fərqli sinirlərdən asılıdır.


Suallarınızın siyahısını aşağıda nəzərdən keçirəcəyəm:

  • Bilmək istərdim ki, bizim sinir sistemimiz [qan dövranı sistemi] ilə nə qədər oxşardır?
    Çox fərqlidirlər, amma çox mürəkkəb sistemlərin hər müqayisəsində olduğu kimi bəzi üst -üstə düşür. Qan dövranı sistemi mayeləri, sinir sistemi elektrik siqnallarını daşıyır, buna görə də funksional olaraq eyni deyillər. Bununla belə, hər iki sistem bütün bədəndə işləyir və daha çox və ya daha az mərkəzi idarəetmə vahidinə (müvafiq olaraq beyin və ürək) malikdir. Yəni struktur oxşarlığı var. Düşünürəm ki, onlar bir şəhərin kanalizasiya sistemi və elektrik şəbəkəsi kimi eynidirlər.

  • Bilirəm ki, bədənimizin hər tərəfində neyronlarımız var (səhv edirəmsə məni islah edin).
    Bu düzgündür

  • Bir toxunuş hiss etdikdə (stimul yaranır) bir neyron cavab verir və bu cavab aksonlardan (miyelin qabığından) keçir.
    Toxunma stimullaşdırılması bir və ya daha çox neyronun işə salınması ilə nəticələnə bilər, stimulun intensivliyindən asılıdır. Daha böyük stimullar, daha çox lif toplayacaq. Güclü stimullar daha güclü reaksiyalara səbəb olacaq (artıq atəş). Həqiqətən də aksonlar neyronal reaksiyaları həyata keçirirlər, elektrik naqili kimi elektrik cərəyanını keçirir. Uzun aksonlar tez -tez miyelinlənir (izolyasiya olunur). Bununla belə, toxunma ilə əlaqəli bütün neyronlar miyelinli deyil.

  • Mənim əsas sualım əslində əsəb nədir?
    Sinir bir akson dəstəsidir əlaqəli funksional məlumatları daşıyan. Tipik olaraq, sinirlər bədəndə bir-birinə yaxın yerlərdən qaynaqlanan məlumatları aparır və ümumiyyətlə bu məlumatı bədənin lokallaşdırılmış nöqtəsinə də çatdırırlar. Məsələn, optik sinir fotoreseptorlardan (əlaqəli məlumat) tor qişadan (lokallaşdırılmış mənbə) beyin sapına (lokallaşdırılmış hədəf) məlumat daşıyır.

  • [Əsəb] uzun aksondurmu?
    Bir sinir çoxlu aksonlardan ibarətdir. 'Uzun' və ya 'qısa' olduqca subyektivdir.

  • Bir sinirdə neçə akson (neyron bədəni ilə eyni şeydir?) var? Əminəm ki, fərqli sinirlərdən asılıdır.
    Neyron hüceyrə cisimləri ümumiyyətlə bir sinirin xaricində yerləşir. Sinirlər çox sayda lif ehtiva edir. Məsələn, eşitmə siniri eşitmə məlumatlarını daxili qulaqdan beyinə ötürən spiral ganglion hüceyrələrinin aksonlarını saxlayır. Normal eşitmə qabiliyyətli insanlarda 31k - 32k (miyelinli) liflərdən ibarətdir (Spoendlin & Schrott, 1989). Əksinə, retinadan beyinə vizual məlumat daşıyan optik sinir, gənc insanlarda təxminən 1,3 milyon (miyelinli) lif ehtiva edir (Jonas et al., 1992)

İstinadlar
- Jonas və başqaları, IOVS 1992;33:2012-8
- Spoendlin və Schrott, Res. Dinlə 1989;43:25-38


Biologiya və Davranış

Ağrıların aradan qaldırılmasında və stresə reaksiyada rol oynayır. Bu nörotransmitter yemək davranışını da tənzimləyir.

  • a. Neyrotransmitterlər impulsların bir neyrondan digərinə keçməsinə imkan verir.
  • b. Nörotransmitterlər impulsların bir neyrondan digərinə keçməsini maneə törədir.
  • c. Neyrotransmitterlər neyronların hüceyrə orqanlarında saxlanılır.
  • d. Hər bir nörotransmitter özünəməxsus bir reseptorla əlaqələndirilir.
  • e. İstifadə edilməmiş nörotransmitter neyronlar tərəfindən geri çevrilir və yenidən istifadə olunur.

Qorxu cavablarının öyrənilməsində mərkəzi rol oynayır.

  • C beyin qabığının bükülmüş örtüyü
  • Beyin yarımkürələrini birləşdirən bir membran
  • B beyinin sağ və sol yarıları

Broca bölgəsinə ziyan vuran bir şəxsin dil qabiliyyətini ən yaxşı təsvir edən nədir?

a. Danışıq dilini başa düşə bilmirlər.
b. Onlar ancaq çox yavaş danışan başqalarının nitqini başa düşə bilirlər.
c. Onların danışığını başqaları başa düşə bilməz.
d. Danışmaq üçün çox səy göstərməlidirlər.


Neyronların növü

Həssas neyronlar

Bunlar müxtəlif növ stimullaşdırıcı reseptorlardan, məsələn, mərkəzi sinir sisteminə (CNS), beyin və onurğa beyninə qədər uzanır.
CNS ilə əlaqə

Onurğa beyninə gedən hissedici neyronların hüceyrə cisimləri onurğa beyninin yanında, dorsal kök ganglionlarının (DRG) çoxluqlarında yerləşir. Onların aksonları hər iki istiqamətdə uzanır: a periferik akson ətrafdakı reseptorlara və a mərkəzi akson onurğa beyninə keçir. Sonuncu akson adətən interneyronda bitir.

Diaqram onurğa beyninə gedən və gələn neyron və neyronlar arasındakı əlaqənin sadələşdirilmiş görünüşüdür.

İnterneyronlar

İnterneyronlara da deyilir assosiasiya neyronları.

İnsan beyninin hər birində orta hesabla 1000 sinaps, yəni təxminən 10 14 əlaqə olan 100 milyard (10 11) interneyrondan ibarət olduğu təxmin edilir.

İnterneuron termini, çox sayda struktur və funksional hüceyrə növünü gizlədir. Əslində, insan beynində neçə fərqli internöron olduğunu söyləmək hələ mümkün deyil. Şübhəsiz ki, yüzlərlə, bəlkə də daha çox.

Motor neyronları

Əksər motor neyronlar interneuronlar tərəfindən stimullaşdırılır, bəziləri isə birbaşa həssas neyronlar tərəfindən stimullaşdırılır.

Sinapslar

Fərqləndirmə: bir akson, lakin çoxlu dendrit

Son işlər (Shelly, M., və s., Elm, 327:547, 29 yanvar 2010) neyron prekursor hüceyrəsinin yalnız bir akson, lakin bir çox dendrit inkişaf etdirdiyi mexanizmə dair ipucu verdi. İzolyasiya olunmuş hipokampal neyron prekursorları ilə işləyən (siçovul embrionlarından) bu işçilər, siklik nukleotidin olduğunu göstərdilər. cAMP inkişaf edən neyronun bir nöqtəsində toplanır və burada akson cücərir. Bununla belə, həmin nöqtədə cAMP-nin yüksələn səviyyəsi hüceyrənin başqa yerlərində cAMP-ni sıxışdıraraq, müvafiq siklik nukleotidin əmələ gəlməsinə imkan verir, cGMP, toplamaq. cGMP dendritlərin əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Hələ də hüceyrənin bir nöqtəsində cAMP -nin lokalize yığılmasına səbəb olan siqnal (və ya siqnallar) kəşf edilməlidir. Ola bilsin ki, a hüceyrə daxili siqnal (digər nümunələrə baxın) və ya a hüceyrə xaricində siqnal (digər nümunələrə baxın) və ya bəlkə də hər ikisi.


Miyelin keçiriciliyi asanlaşdırır

Myelin elektrik izolyatorudur, lakin aksonlarda keçiriciliyi asanlaşdırma funksiyasının elektrik sxemində dəqiq analoqu yoxdur. Miyelin olmayan liflərdə, impuls keçiriciliyi akson membranın aktiv bölgəsinə, axon vasitəsilə və membranın bitişik hissələrindən çıxan ion cərəyanının yerli dövrələri ilə yayılır (Şəkil 4-1). Bu lokal sxemlər bitişik membran hissəsini ardıcıl olaraq depolarizasiya edir. Miyelinli aksonlarda, həyəcanlı aksonal membran hüceyrədaxili boşluğa yalnız Ranvier düyünlərində məruz qalır, bu da natrium kanallarının yerləşdiyi yerdir [2]. Düyündəki membran həyəcanlandıqda, yaranan lokal dövrə yüksək müqavimətli kılıfdan axa bilməz və buna görə də 1 mm və ya daha uzaqda ola biləcək növbəti düyündəki membranın içindən axaraq depolarizasiya edir (Şəkil 4- 1). Kılıfın aşağı tutumu o deməkdir ki, qovşaqlar arasında qalan membranı depolarizasiya etmək üçün az enerji tələb olunur ki, bu da yerli dövrənin artan sürətlə yayılması ilə nəticələnir. Aksonal membranın aktiv həyəcanı düyündən düyünə sıçrayır, impulsun yayılmasının bu formasına duz keçiriciliyi (latınca) deyilir. salat, “t atlama ”). Depolarizasiya dalğasının bu cür hərəkəti, miyelinsiz liflərə nisbətən daha sürətli olur. Bundan əlavə, miyelinli liflərdə keçiricilik zamanı yalnız Ranvier düyünləri həyəcanlandığından, sinirin içərisinə Na + axını, bütün membranın iştirak etdiyi miyelinsiz liflərə nisbətən daha azdır. Miyelinasiyanın üstünlüyünə bir nümunə, hər ikisi də 20 ଌ -də 25 m/san sürətlə keçən iki fərqli sinir lifinin müqayisəsi ilə əldə edilir. Kalamarın 500 mm diametrli miyelinsiz nəhəng aksonu qurbağada 12 mm diametrli miyelinli sinirdən 5000 dəfə çox enerji tələb edir və təxminən 1500 dəfə çox yer tutur.

Şəkil 4-1

Miyelinsiz impuls keçiriciliyi (yuxarı) və miyelinli (aşağı) liflər. Oklar membranın aktiv bölgəsinə yerli sxemlərdə hərəkət cərəyanlarının axını göstərir. Miyelin olmayan liflərdə, dövrələr bitişik membran parçasından keçir (daha çox.)

Miyelinli liflərdə keçiricilik sürəti diametrlə, miyelinsiz liflərdə isə diametrin kvadrat kökü ilə mütənasibdir. Beləliklə, iki növ lif arasında enerji və məkan tələblərindəki fərqlər daha yüksək keçiricilik sürətlərində şişirdilir. Əgər sinirlər miyelinlənməsəydi və ekvivalent keçiricilik sürəti qorunmasaydı, insan onurğa beyni yaxşı ölçülü bir ağac gövdəsi qədər böyük olmalıdır. Miyelin, kosmos və enerjiyə qənaət etməklə keçiriciliyi asanlaşdırır [3].


Akson dejenerasiyası: aksonal bioenergetikanı miyelinə bağlamaq

Bogdan Beirowski, Elisabetta Babetto, Lawrence Wrabetz Axon dejenerasyonu: Aksonal bioenergetikanın miyelinə bağlanması. J Hüceyrə Biol 21 Noyabr 2016 215 (4): 437-440. doi: https://doi.org/10.1083/jcb.201611010

Hətta zahirən normal miyelin qabıqlarının mövcudluğunda belə aksonal degenerasiyanın baş verdiyi mexanizmlər naməlum olaraq qalır. Bu məsələdə Yin et al. (2016. J. Hüceyrə Biol. https://doi.org/10.1083/jcb.201607099) proteolipid zülalının periferik miyelin proteini P ilə əvəz olunduğu mutant siçanları araşdırın0 və bir sıra erkən aksonal anormallıqları təsvir edin ki, bu da birlikdə anormal mitokondrial enerji mübadiləsinin aksonal dejenerasyondan əvvəl olduğunu göstərir.

Hüceyrə gövdəsindən distal sinapsa qədər uzanan neyronların uzun hüceyrə proyeksiyaları olan aksonlar neyron naqilləri üçün vacibdir. Bu tənzimləmə, aksonların Schwann hüceyrələri və ya oligodendrositlərlə sıx əlaqəsi ilə asanlaşdırılır. Bu glial hüceyrələr, periferik sinir sistemində (PNS) və ya mərkəzi sinir sistemində (CNS) aksonlar ətrafında yığcam miyelin qabıqları əmələ gətirirlər. Miyelin örtükləri elektrik impulslarının duzlu və buna görə də çox sürətləndirilmiş keçirilməsini təmin edir və aksonal bütövlüyü dəstəkləmək üçün təklif edilmişdir. Yenə də, inanılmaz uzunluqlarına görə (daha böyük onurğalı növlərində müəyyən aksonlar üçün bir neçə metr) aksonlar davamlı olaraq zədələnmə riski altındadır. Aksonların, həmçinin aksonal daşınma və ion qradiyentlərinin yaranması da daxil olmaqla, intensiv enerji sərf edən prosesləri dəstəkləmək üçün adenozin trifosfata qeyri-adi tələbatı var. Kövrək görünən bu hüceyrə proseslərinin həyat boyu necə davam etdirilməsi ilə bağlı sual onilliklər ərzində nevroloqları çaşdırmışdır.

Hətta MSS-də fokus aksonal zədələnmələr aksonal davamlılığın dönməz şəkildə pozulması ilə nəticələnə bilər və hissiyyat, gəzinti, yaddaş və idrak kimi fundamental neyron funksiyalarının pozulmasına səbəb ola bilər. Əslində, akson degenerasiyası əldə edilmiş və irsi neyrodegenerativ pozğunluqların, xüsusən də ilk növbədə aksonların miyelin örtüklərinə təsir edən xəstəliklərin erkən hadisəsi və patoloji əlamətidir (Taveggia et al., 2010 Beirowski, 2013). Üstəlik, bu şəraitdə miyelinin degenerasiyası deyil, aksonların ölümü morbiditənin ən önəmli göstəricisidir, baxmayaraq ki, demiyelinizasiya ən önəmli histopatoloji xüsusiyyət ola bilər. Bu, ehtimal ki, akson degenerasiyasının bəzən demyelinasiyanın başlanğıcına paralel və ya ondan əvvəl ola biləcəyinə dair əhəmiyyətli sübutların olduğu çox sklerozda ən çox ifadə edilir (Trapp və Nave, 2008).

Miyelin qabığına immun vasitəçiliyi ilə hücumun aksonlara zərərli neyrotoksikliyə səbəb ola biləcəyi intuitivdir. Bununla birlikdə, miyelin qabıqlarında ayrı -ayrı molekullar olmadıqda demiyelinizasiyanın olmaması halında akson dejenerasyonunun meydana gələ biləcəyi də aydındır (Nave və Trapp, 2008). Məsələn, MSS-də miyelin qabıqlarından proteolipid zülalının (PLP) silinməsi həm insanlarda, həm də gəmirici modellərdə mütərəqqi aksonopatiyaya gətirib çıxarır (Garbern et al., 2002). PLP çatışmazlığı olan siçanlar bir qədər nazik və sıxılmamış normal miyelin qabıqlarını nümayiş etdirirlər. Buna baxmayaraq, sonradan irsi spastik parapleji tip 2 (HSP2) və ya Pelizaeus-Merzbacher lökodistrofiyası olan xəstələrdə meydana gələn uzun MSS aksonlarının itkisini təqlid edən gec başlayan aksonopatiya inkişaf etdirirlər. Hər iki nörodejenerativ vəziyyət, bədəndəki mutasiyalardan qaynaqlanır PLP1 PLP üçün gen kodlaması.

Aksonal degenerasiyanın miyelindəki dəyişikliklərdən ayrılması üçün əlavə dəstək mutant siçanlardan gəlir, P.0PLP ablasiyasına görə ikincili miyelin sıxılma qüsurunun böyük ölçüdə xilas edildiyi CNS. Baxmayaraq ki, funksional bağlı P0 qlikoprotein PNS-də Schwann hüceyrələrində ifadə edilir, bu transgen siçanlar da P-ni ifadə edir.0 oliqodendrositlərdə (Yin et al., 2006). MSS -də PLP -yə bənzər, P.0 PNS-də miyelin qabıqlarında membranın sıxılmasını təşviq edir. Maraqlıdır ki, P.0-Mərkəzi sinir sistemi siçanları, bu mövzuda Yin et al. miyelinin sabitləşməsinə baxmayaraq, aksonal nəqliyyat çatışmazlığı və aksonal şişlik şəklində sürətlənmiş aksonopatiya göstərir (Yin və digərləri, 2006). Bu tapıntılar PLP-nin miyelinasiyadan asılı olmayan akson dəstəkləyici funksiyaları yerinə yetirdiyi modeli dəstəkləyir və bu funksiyalar əlaqəli protein P ilə əvəz edilə bilməz.0.

Mutant oligodendrositlərdə və ya onların PLP çatışmazlığı olan miyelin qabıqlarında aksonal dejenerasyonun etiologiyası nədir? Bu suala cavab vermək üçün glianın aksonların sadəcə miyelin izolyatoru kimi ənənəvi baxışını genişləndirmək lazımdır. Bir sıra son tədqiqatlar miyelinləşdirici glia-nın başqa bir əsas funksiyası üçün sübutlar təqdim etdi: aksonların metabolik dəstəyi. Bu konsepsiyaya görə, Schwann hüceyrələrindəki və ya oligodendrositlərdəki metabolik çatışmazlıqların və ya pozulmuş metabolit nəqlinin aksonal dejenerasyona səbəb olduğu düşünülür (Lee və digərləri, 2012 Beirowski və digərləri, 2014). Əslində, oliqodendrositlərdə qlikoliz (piruvat) və ya fermentasiya (laktat) enerji ilə zəngin məhsullar monokarboksilat daşıyıcıları vasitəsilə onlara daxil olduqda CNS aksonlarını dəstəklədiyi görünür (Fünfschilling et al., 2012 Lee et al., 2012). Müxtəlif toxumalarda işləməyi təklif edən hüceyrələrarası laktat servisindən sonra modelləşdirilmiş bu ara məhsullar daha sonra ATP istehsalı üçün aksonal mitokondriyalar tərəfindən istifadə oluna bilər.

PLP kimi tək miyelin zülalı olmayan siçanlarda akson və glia arasında metabolik mübadilənin pozulması metabolik birləşmədə miyelin zülalının birbaşa rolunu təklif edə bilər və ya miyelin zülalının funksiya itkisinin dolayı təsiri ola bilər. Bu baxımdan, qeyd etmək vacibdir ki, kompakt miyelin qabıqları, metabolitlərin gliadan aksonlara ötürülməsi üçün vacib olan qlial sitoplazmanın borularını ehtiva edən kanala bənzər strukturların (geniş olaraq qeyri-kompakt miyelin kimi tanınır) mükəmməl sistemini ehtiva edir. Bundan əlavə, bu kanallar, ehtimal ki, axo -glial qovşaqlarda metabolit mübadiləsini təmin edən molekulyar maşınların daşınması üçün də lazımdır (yəni, monokarboksilat daşıyıcıları). Həqiqətən, dolayı eksperimental sübutlara əsaslanaraq, bu strukturlarda anormallıqlar PLP çatışmazlığı olan siçanlarda hipotez edilmişdir (Edgar və Nave, 2009). Üstəlik, P.0-CNS ağ maddə lifləri əhəmiyyətli dərəcədə daha qısa miyelin qabığı internodlarını və normal olaraq yalnız PNS-də əmələ gələn Schmidt-Lanterman kəsikləri şəklində dəyişdirilmiş kompakt miyelin meydana gəlməsini göstərir (Yin və digərləri, 2006, 2008). Beləliklə, P-də oliqodendrositlər və aksonlar arasında metabolik mübadilə sisteminin pozula biləcəyini fərz etmək cazibədardır.0-CNS mutantları, aksonal bioenergetikanın çatışmazlığı ilə nəticələnir.

Belə bioenergetik çatışmazlıqların erkən zəifləmiş aksonal nəql kimi təzahür etməsini gözləmək olar ki, bu da juxtaparanodal akson yerlərində orqanel yığılmasına səbəb olur. Bunun səbəbi, “yavaş” orqanoidlərin Ranvierin dar qovşaqlarını keçə bilməyəcəyidir (şəkil 1 daralması aydınlıq üçün şişirdilmişdir). Mitokondriya daxil olmaqla orqanoidlərin yığılması, yer məhdudiyyətləri səbəbiylə aksonal şişkinliyə səbəb olardı. Həqiqətən, bu cür patoloji xüsusiyyətlər PLP çatışmazlığı olan siçanlarda, eləcə də P-də yaxşı sənədləşdirilmişdir.0-CNS mutantları (Griffiths et al., 1998 Edgar et al., 2004 Yin et al., 2006). Xüsusilə, bu akson patologiyası, nöronal hüceyrə bədənindən fiziki olaraq ayrıldıqdan sonra erkən Wallerian dejenerasyonu (aksonal avtodestruksiya proqramı) zamanı güclü böhran keçirən CNS aksonlarında olan aksonal şişliklərə çox bənzəyir.

Yin və başqaları. (2016) pozulmuş akson-glia əlaqəsinə toxunmur, lakin P-də metabolik birləşmənin bu ehtimal edilən pozulması nəticəsində aksonlarda aşağı bioenergetik nəticələrə diqqət yetirir.0-CNS siçanları. Müəlliflər, sitoskelet və orqanoidlərin forma və paylanmasının 3D qiymətləndirilməsini təmin edən, optik sinirlərin zərif seriyalı blok üzlü EM (SBEM) rekonstruksiyalarını tətbiq edərək, 1 aylıq P-nin şişkin juxtaparanodal akson seqmentlərində qeyd olunmuş mitokondrial yığımları nümayiş etdirdilər.0-CNS siçanları. Bu yaşda P -də çox az miqdarda aksonal dejenerasiya müşahidə olunur0-MSS optik sinirləri. Müəlliflər, mitokondriyal məzmunun artmasının, mitokondriyal formada kəskin dəyişikliklərlə müşayiət olunan daha çox yuvarlaq bir görünüşə və fərdi mitokondriyanın həcminin azalmasına səbəb olduğunu təsbit etdilər. Bundan əlavə, onlar mitoxondrial matrisin ultrastrukturunda dəyişiklikləri müşahidə ediblər. Bu dəyişikliklər distal juxtaparanodal akson seqmentində (hüceyrə gövdəsindən Ranvierin hər bir düyününün əks tərəfində) vurğulandı və bu, retrograd aksonal nəqliyyatın potensial problemini təklif etdi (Griffiths et al., 1998). Bu nəticələr birlikdə dəyişən mitokondriyal hərəkətliliyi və mutant aksonlarda enerjinin tükəndiyi yerlərdə struktur uyğunlaşmalarını təklif etdi.

Bu statik müşahidələri mitokondrial dinamikanın birbaşa qiymətləndirilməsi ilə əlaqələndirmək üçün Yin et al. (2016) sonradan P-də mitokondriyal nəqlin vaxt atlama görüntüsünü həyata keçirdi0-CNS Purkinje hüceyrə aksonları serebellar orqanotip dilim mədəniyyətlərindən istifadə edir. Hərəkətli mitoxondrial fraksiyanın orta sürəti P0-Mərkəzi sinir sisteminin preparatları, retrograd nəqliyyat defisitlərinin vurğulanması ilə nəzarət vasitələri ilə müqayisədə. Bu, P -də distal juxtaparanodal bölgədə mitokondriyal hərəkətin güzəştli dayanması ilə nəticələndi.0-SNS lifləri, beləliklə bu yerlərdə orqanel yığımlarını izah edir. Bu nəticələr, dinein/dinaktin səviyyələrinin ölçülməsi və vəba toksini B enjeksiyonları ilə optik sinir aksonlarında retrograd nəqli öyrənilən PLP çatışmazlığı olan siçanlarda müşahidə olunan çatışmazlıqları xatırladır (CTB Edgar və digərləri, 2004).

Mitokondriyal hərəkətlilikdəki bu anormallıqlar, aksonal dejenerasyonun müqəddiməsi olaraq, aksonal enerjinin azalması ilə əlaqədardırmı? Buna cavab vermək üçün Yin et al. (2016) funksional yanaşmadan istifadə etmişdir. Metabolik stressin (oksigen-qlükoza çatışmazlığı) induksiyasından sonra aksonal enerji miqdarı üçün bir surroqat olaraq elektrofizioloji aktivlik təhlili, 1 aylıq P-dən optik sinir aksonlarının olduğunu göstərdi.0-CNS siçanları elektrik funksiyasının sürətlə itirildiyini göstərdi və stresdən sonra daha yavaş sağaldı. Bunu ən yaxşı şəkildə P -də azalmış ATP məzmunu ilə izah etmək olar0-CNS aksonları. Müəlliflər, razılaşma yolu ilə, bioluminesans analizindən istifadə edərək optik sinir ekstraktlarında ATP konsentrasiyalarının azaldığını göstərdilər. Gələcəkdə bu model daxilində ATP səviyyələrini xüsusi olaraq aksonal bölmədə öyrənmək maraqlı olacaq.

Yin et al. (2016) daha sonra, aksonlar boyunca hərəkət edərkən mitokondriyanı daşıyan izlər olan mikrotübüllərin ultrastruktur quruluşunu və biokimyəvi xüsusiyyətlərini araşdırdı. Gənc P-dən olan optik sinirlərdə mikrotubulların itirilməsi və ya onların aksonları boyunca oriyentasiyasında anormallıq aşkar edilmədi.0-MSS mutantları. Bununla birlikdə, 6 aylıq mutantlarda, daha qabarıq aksonal dejenerasyon, paranodlar/juxtaparanodlarda mikrotübül oriyentasiyası olan bir yaş nizamsız idi və mikrotübül uzunluğu EM tomoqrafiyası ilə görüntüləndiyi qədər əhəmiyyətli dərəcədə qısaldı. Bu, β-tubulin ilə birlikdə mikrotübüllərin polimerləşdirici komponentləri olan α-tubulinin anormal asetilasiyası ilə paralel idi. Tubulin asetilasyonu mikrotübül sabitliyi üçün bir marker sayılır və mitokondriya üçün molekulyar mühərriklərin bağlanmasını tənzimləyir. Mikrotubula bağlayan zülal tau-nun bu anormalliklərdə iştirak edib-etmədiyini yoxlamaq üçün Yin et al. (2016) onun fosforlaşma vəziyyətini P0-CNS nümunələri və ehtimal ki, glikogen sintaza 3 (GSK3) siqnalının stimullaşdırılması ilə vasitəçilik edilən görkəmli hiperfosforilasiya aşkar edilmişdir. Tau mikrotubul dinamikasının tənzimlənməsində mühüm rola malikdir və həmçinin motor zülallarına bağlanır. Ümumilikdə, bu məlumatlar P -də erkən enerji tükənməsini göstərir0-Mikrotübül sabitliyinin yuxarı tənzimləyicilərinin cəlb edilməsi ilə aksonal sitoskeletin və onunla əlaqəli mühərriklərin sonradan pozulmasına gətirib çıxaran CNS aksonları. Aksonal enerji vəziyyəti ilə mikrotübül asetilasiyası, onun polimerləşməsi və tau və motor zülalları ilə birləşmə kimi xüsusiyyətlər arasındakı mexaniki əlaqəni həll etmək üçün gələcək tədqiqatlara ehtiyac olacaq.

Anormal mitokondriyal dinamika, mitokondriyanın aksondakı digər orqanoidlərlə qarşılıqlı təsirinin pozulma ehtimalını artırdı. Mitokondriyaların ER-in xüsusi sahələrinə bağlanması (yəni mitokondriya ilə əlaqəli ER membranı [MAM]) hüceyrədaxili kalsium homeostazının saxlanmasında əhəmiyyətli rol oynayır. Vacibdir ki, intraaxonal kalsium həddindən artıq yüklənməsi, akson dejenerasyonuna səbəb olan fərqli yolların yaxınlaşan bir addımdır (Beirowski və digərləri, 2010). Yin və başqaları. (2016) yeni növ mitoxondrial xarici membran uzantısı ilə MAM birləşmələrini vizuallaşdırmaq üçün gözəl SBEM rekonstruksiyalarını genişləndirdi və 1 aylıq aksonlarda mitoxondrial membranlar və aksonal hamar ER (SER) boru sistemi arasındakı əlaqədə 86% azalma tapdı. köhnə P.0-MSS optik sinirləri. Bundan əlavə, P -də SER borularının olduqca parçalanmış bir həndəsəsini qeyd etdilər0-CNS aksonları. Beləliklə, çox güman ki, P.-də kalsium homeostazı pozulur0-Mərkəzi sinir sisteminin aksonları, bu işdə bu cəhəti araşdırılmamasına baxmayaraq.

Ümumilikdə, normal mielinli, lakin sürətlənmiş aksonal degenerasiyaya malik siçan modelindən əldə edilən bu nəticələr bioenergetik çatışmazlıqların aksonal strukturda kompleks dəyişikliklərə səbəb ola biləcəyinə işıq salmağa başlayır və nəticədə akson itkisinə səbəb olur. Bu yazıda xəstəliyin patogenezini başa düşməyimiz üçün də əhəmiyyətli nəticələr var. Çünki P-də zərərin xüsusiyyətləri0-CNS aksonları köhnə PLP-null siçanlarına çox oxşardır (Griffiths et al., 1998 Edgar et al., 2004 Yin et al., 2006, 2016), P-də aksonal degenerasiya mexanizmləri0-MNS siçanlarının HSP2 patogenezi ilə əlaqəli olması ehtimal olunur. Azalan ATP konsentrasiyasının, mikrotubulyar disorganizasiyanın və dəyişmiş MAM assosiasiyalarının köhnə PLP sıfır optik sinirlərdə təsdiqlənməsi əlaqəni gücləndirəcək. Bundan əlavə, P -nin olduğunu göstərmək üçün gələcək tədqiqatlara ehtiyac var0-CNS aksonları həqiqətən də oligodendrositləri tərəfindən metabolik dəstəkdən məhrumdur. Nəhəng bir iş olsa da, bu modeldə kompakt olmayan miyelin saytları vasitəsilə akson-glia əlaqəsinin diqqətli struktur və funksional tədqiqatlarının aparılması əlverişli bir başlanğıc nöqtəsi ola bilər. Nəticələr həm glial, həm də aksonal enerji mübadiləsini inteqrasiya edən mexaniki bir çərçivə təmin edəcək və görkəmli aksonal dejenerasyonu olan bir çox nörodejenerativ şərtlər üçün terapevtik hədəfləri ortaya çıxara bilər.


Sinirlər necə işləyir

Bunu nəzərə alın. İsti bir cisimə toxunursan və dərhal atırsan və ya əlini istilik mənbəyindən çəkirsən. Bunu o qədər tez edirsən ki, heç düşünmürsən də. Bu necə baş verir? Sənin sinir sistemi hər şeyi əlaqələndirdi. İsti obyekti hiss etdi və əzələlərinizə onu buraxmaq üçün siqnal verdi. Beyin, onurğa beyni, periferik sinirlər və avtonom sinirlərdən ibarət olan sinir sisteminiz, sahib olduğunuz bütün hərəkətləri, düşüncələri və hissləri əlaqələndirir. Bu yazıda, sinir sisteminizin quruluşunu və funksiyalarını, sinir hüceyrələrinin bir -birinizlə və müxtəlif toxumalarla necə əlaqə qurduğunu və sinirlərin zədələnməsi və ya xəstə olması halında nələrin səhv gedə biləcəyini araşdıracağıq.

  • Xarici və daxili ətrafınızı hiss edir
  • Beyninizlə onurğa beyni və digər toxumalar arasında məlumat ötürür
  • Könüllü hərəkətləri əlaqələndirir
  • Nəfəs alma, nəbz, qan təzyiqi və bədən istiliyi kimi qeyri -ixtiyari funksiyaları əlaqələndirir və tənzimləyir.

Beyin, kompüterdəki mikroprosessor kimi sinir sisteminin mərkəzidir. Onurğa beyni və sinirlər kompüterdəki qapılar və tellər kimi əlaqələrdir. Sinirlər sinir sisteminin müxtəlif sahələrinə, eləcə də sinir sistemi ilə digər toxuma və orqanlar arasında elektrokimyəvi siqnallar daşıyır. Sinirlər dörd sinfə bölünür:

  1. Kəllə sinirləri hiss orqanlarınızı (gözlər, qulaqlar, burun, ağız) beyninizə birləşdirin
  2. Mərkəzi sinirlər beyin və onurğa beyni sahələrini birləşdirin
  3. Periferik sinirlər onurğa beyni ilə əzalarını bağlayın
  4. Avtonom sinirlər beyin və onurğa beyni orqanlarınızla (ürək, mədə, bağırsaq, qan damarları və s.)

The Mərkəzi sinir sistemi beyin və onurğa beyni, o cümlədən kəllə və mərkəzi sinirlərdən ibarətdir. The periferik sinir sistemi periferik sinirlərdən ibarətdir və avtonom sinir sistemi avtonom sinirlərdən ibarətdir. Sürətli reflekslər, məsələn, əlinizi istilik mənbəyindən tez çıxarmaq, periferik sinirləri və onurğa beynini əhatə edir. Düşüncə prosesləri və orqanlarınızın avtonom tənzimlənməsi beynin müxtəlif hissələrini əhatə edir və onurğa beyni və periferik/avtonom sinirlər vasitəsilə əzələlərə və orqanlara ötürülür.

Onurğa beyni və neyronlar

Onurğa beyni kürəyinizdəki hər bir vertebrada boşluqlar açaraq uzanır. Beyinə gedən və xaricə bədənə gedən müxtəlif sinir hüceyrələri (boz maddə) və sinir prosesləri və ya aksonlardan (ağ maddə) ibarətdir. Periferik sinirlər hər bir fəqərədəki dəliklərdən daxil olur və çıxır. Vertebra içərisində hər sinir ayrılır dorsal köklər (həssas sinir hüceyrə prosesləri və hüceyrə cisimləri) və ventral köklər (motor sinir hüceyrəsi prosesləri). Otonom sinir hüceyrələrinin cəsədləri onurğa beyni ilə paralel və omurların içərisində uzanan bir zəncir boyunca uzanır, aksonları isə onurğa sinirinin qabıqlarından çıxır.

Sinir Hüceyrələri

Beyin, onurğa beyni və sinirlər 100 milyarddan çox sinir hüceyrəsindən ibarətdir neyronlar. Neyronlar elektrokimyəvi siqnalları toplayır və ötürür. Onlar digər hüceyrələrlə eyni xüsusiyyətlərə və hissələrə malikdirlər, lakin elektrokimyəvi aspekt onlara siqnalları uzun məsafələrə (bir neçə fut və ya bir neçə metrə qədər) ötürməyə və bir-birinə mesaj ötürməyə imkan verir.

Neyronlar üç əsas hissədən ibarətdir:

  • Hüceyrə bədəni: Bu əsas hissədə nüvə (tərkibində DNT), endoplazmik retikulum və ribosomlar (zülalların qurulması üçün) və mitokondriya (enerji istehsalı üçün) kimi hüceyrənin bütün zəruri komponentləri vardır. Hüceyrə bədəni ölürsə, neyron da ölür. Hüceyrə cisimləri adlanan çoxluqlarda birləşir qanqliya, beyin və onurğa beyninin müxtəlif yerlərində yerləşir.
  • Aksonlar: Hüceyrənin bu uzun, nazik, kabel kimi çıxıntıları elektrokimyəvi mesajlar daşıyır (sinir impulsları və ya fəaliyyət potensialları) hüceyrənin uzunluğu boyunca. Neyronun növündən asılı olaraq, aksonlar nazik bir təbəqə ilə örtülə bilər miyelin, izolyasiya edilmiş elektrik teli kimi. Miyelin yağdan ibarətdir və uzun akson boyunca sinir impulsunun ötürülməsini sürətləndirməyə kömək edir. Miyelinli neyronlar ümumiyyətlə periferik sinirlərdə (hissedici və motor neyronlarda), miyelinsiz neyronlar isə beyində və onurğa beynində olur.
  • dendritlər və ya sinir ucları: Bu kiçik, budaq kimi hüceyrə çıxıntıları digər hüceyrələrlə əlaqə qurur və neyronun digər hüceyrələrlə danışmasına və ya ətrafı algılamasına imkan verir. Dendritlər hüceyrənin bir və ya hər iki ucunda yerləşə bilər.

Neyronlar müxtəlif ölçülərdə olur. Məsələn, barmaqlarınızın ucunda olan tək bir duyğu neyronunda qolunuzun uzunluğunu uzatan bir akson var, beyindəki neyronlar isə yalnız bir neçə millimetr uzana bilər. Neyronların etdiklərindən asılı olaraq fərqli formaları var. Motor neyronları əzələ daralmalarını idarə edən bir ucda hüceyrə gövdəsi, ortada uzun akson və digər ucunda dendritlər var. həssas neyronlar ortasında bir hüceyrə gövdəsi olan uzun bir aksonla bağlanmış hər iki ucunda dendritlər var.

Neyronlar da funksiyalarına görə dəyişir:

  • Həssas neyronlar Vücudunuzun xarici hissələrindən (ətrafdan) gələn siqnalları mərkəzi sinir sisteminə daşıyır.
  • Motor neyronları (motoneyronlar) mərkəzi sinir sistemindən bədəninizin xarici hissələrinə (əzələlərə, dəriyə, vəzilərə) siqnallar daşıyır.
  • Reseptorlar ətraf mühiti (kimyəvi maddələr, işıq, səs, toxunma) hiss edin və bu məlumatı duyğu neyronları tərəfindən ötürülən elektrokimyəvi mesajlara kodlayın.
  • İnterneyronlar beyin və onurğa beyni daxilində müxtəlif neyronları birləşdirir.

Periferik və avtonom sinirlərdə, aksonlar gəldikləri və getdikləri yerə görə qruplara ayrılır. Paketlər müxtəlif membranlarla örtülmüşdür (fasciculi). Kiçik qan damarları toxumaları oksigenlə təmin etmək və tullantıları çıxarmaq üçün sinirlərdən keçir. Əksər periferik sinirlər əzaların dərinliyində və sümüklərə yaxın olan əsas arteriyaların yaxınlığında hərəkət edir.

Sonra, sinir yolları haqqında öyrənəcəyik.

Sinir yolları və hərəkət potensialı

Sinir yolları

Sinir yolunun ən sadə növü a monosinaptik (tək əlaqə) refleks yolu, diz sarsıntısı refleksində olduğu kimi. Həkim rezin çəkiclə dizinizin müəyyən bir nöqtəsinə toxunduqda, reseptorlar hissedici neyron vasitəsilə onurğa beyninə siqnal göndərirlər. Sensor neyron mesajı ayaq əzələlərini idarə edən motor neyronuna ötürür. Sinir impulsları motor neyronundan aşağıya doğru hərəkət edir və müvafiq ayaq əzələsinin büzülməsini stimullaşdırır. Sinir impulsları daralmanı maneə törətmək üçün əks ayaq əzələsinə keçir, beləliklə rahatlaşır (bu yol interneyronları əhatə edir). Cavab, beyninizi əhatə etməyən sürətli bir əzələ sarsıntısıdır. İnsanlarda bu kimi çoxlu tel refleksləri var, lakin tapşırıqlar mürəkkəbləşdikcə, yol "circuitry" mürəkkəbləşir və beyin işə qarışır.

Sinir siqnalları haqqında danışdıq və təbiətdə elektrokimyəvi olduğunu qeyd etdik, amma bu nə deməkdir?

Neyronların siqnalları necə ötürdüyünü başa düşmək üçün əvvəlcə quruluşa baxmalıyıq hüceyrə membranı. Hüceyrə membranı adlanan yağlardan və ya lipidlərdən ibarətdir fosfolipidlər. Hər bir fosfolipidin suya yaxın olan elektrik yüklü bir başlığı və sudan qaçan iki qütb quyruğu var. Fosfolipitlər qütb başları suya və qütb quyruqları bir-birinə yaxınlaşaraq iki qatlı lipidli bir sandviç halına gəlir. Bu konfiqurasiyada, hüceyrənin içini xaricdən ayıran və suda həll olunan və ya yüklü hissəciklərin (ionlar kimi) içindən keçməsinə icazə verməyən bir maneə meydana gətirirlər.

Bəs yüklü hissəciklər hüceyrələrə necə daxil olur? Növbəti səhifədə öyrənəcəyik.

İonlar yüklü və suda həll olduqları üçün kiçik tunellərdən keçməlidirlər və ya kanallar (ixtisaslaşdırılmış zülallar) hüceyrə membranının lipid iki qatını əhatə edir. Hər bir kanal yalnız bir növ ion üçün spesifikdir. Sodyum ionları, kalium ionları, kalsium ionları və xlor ionları üçün xüsusi kanallar var. Bu kanallar hüceyrə membranını əmələ gətirir seçici keçiricidir müxtəlif ionlara və digər maddələrə (qlükoza kimi). Hüceyrə membranının seçmə keçiriciliyi içərinin xaricdən fərqli bir tərkibə sahib olmasına imkan verir.

Sinir siqnalları üçün aşağıdakı xüsusiyyətlərlə maraqlanırıq:

  • Xarici maye natriumla zəngindir, konsentrasiyası daxili mayedən təxminən 10 dəfə yüksəkdir
  • İçəridə olan maye, kaliumla zəngindir, hüceyrə içərisində xaricindən təxminən 20 qat daha çoxdur.
  • Hüceyrə daxilində böyük mənfi yüklü zülallar var ki, onlar membrandan keçə bilməyəcək qədər böyükdür. Hüceyrənin içərisinə xaricə nisbətən mənfi elektrik yükü verirlər. Şarj təxminən 70-80 millivolt (mV) - 1 mV voltun 1/1000 hissəsidir. Müqayisə üçün, evinizdəki yük təxminən 120 V, təxminən 1,2 milyon dəfə çoxdur.
  • Hüceyrə membranı natrium və kalium ionlarına bir qədər "sızdırıcıdır", buna görə də membranda natrium-kalium pompası yerləşir. Bu nasos natrium ionlarını içəridən xaricə, kalium ionlarını isə xaricdən içəriyə vurmaq üçün enerjidən (ATP) istifadə edir.
  • Natrium və kalium ionları müsbət yüklü olduğundan, membran boyunca hərəkət edərkən kiçik elektrik cərəyanları daşıyırlar. Membran boyunca kifayət qədər sayda hərəkət edərsə, elektrik cərəyanlarını ölçə bilərsiniz.

Sinirlər böyüdükdə adlı bir maddə ifraz edirlər sinir böyümə faktoru (NGF). NGF böyümək və əlaqələr qurmaq üçün yaxınlıqdakı digər sinirləri cəlb edir. Periferik sinirlər kəsildikdə, cərrahlar kəsilmiş ucları bir-birinə yaxın yerləşdirib yerində saxlaya bilərlər. Zədələnmiş sinir ucları sinirlər içərisində aksonların böyüməsini stimullaşdıracaq və müvafiq əlaqələr quracaqdır. Alimlər bu prosesi tam başa düşmürlər.

Bilinməyən səbəblərə görə sinir bərpası ən çox periferik və avtonom sinir sistemlərində görünür, ancaq mərkəzi sinir sistemində məhdud görünür. Ancaq onurğa beyni və kəllə travmalarının bir qədər yaxşılaşdığını göstərdiyi üçün mərkəzi sinir sistemində bəzi bərpalar meydana gəlməlidir.

Sinir siqnalı və ya fəaliyyət potensialı, sinir hüceyrə membranı boyunca natrium və kalium ionlarının koordinasiyalı hərəkətidir. İşdə necə işləyir:

  1. Müzakirə etdiyimiz kimi, hüceyrənin daxili hissəsi bir qədər mənfi yüklüdür (istirahət membran potensialı -70 ilə -80 mV arasında).
  2. Bir pozğunluq (mexaniki, elektrik və ya bəzən kimyəvi) membranın kiçik bir hissəsindəki bir neçə natrium kanalının açılmasına səbəb olur.
  3. Natrium ionları açıq natrium kanalları vasitəsilə hüceyrəyə daxil olur. Daşıdıqları müsbət yük hüceyrənin içini bir az daha az mənfi edir (depolarizasiya edir hüceyrə).
  4. Depolarizasiya müəyyən bir eşik dəyərinə çatdıqda, bu bölgədə daha çox natrium kanalları açılır. Daha çox natrium daxil olur və fəaliyyət potensialını tetikler. Natrium ionlarının daxil olması həmin nahiyədəki membran potensialını tərsinə çevirir (onu daxildə müsbət, xaricdə isə mənfi edir -- elektrik potensialı içəridə təxminən +40 mV-ə çatır)
  5. Elektrik potensialı içəridə +40 mV -ə çatdıqda (təxminən 1 milisaniyə sonra), natrium kanalları bağlanır və içərisində artıq natrium ionları qalmır (natrium inaktivasiyası).
  6. İnkişaf edən müsbət membran potensialı kalium kanallarının açılmasına səbəb olur.
  7. Kalium ionları açıq kalium kanalları vasitəsilə hüceyrəni tərk edir. Müsbət kalium ionlarının xaricə hərəkəti membranın içini daha mənfi edir və membranı istirahət edən membran potensialına qaytarır (hüceyrəni repolarizasiya edir).
  8. Membran potensialı istirahət dəyərinə qayıtdıqda, kalium kanalları bağlanır və kalium ionları artıq hüceyrəni tərk edə bilməz.
  9. Membran potensialı, natrium-kalium pompası ilə düzəldilən istirahət potensialını bir qədər üstələyir, bu da membranın normal ion balansını bərpa edir və membran potensialını istirahət səviyyəsinə qaytarır.
  10. İndi bu hadisələr ardıcıllığı membranın lokal bölgəsində baş verir. Ancaq bu dəyişikliklər membranın bir sonrakı sahəsinə, daha sonra bir sonrakı sahəyə və aksonun bütün uzunluğu boyunca keçər. Beləliklə, hərəkət potensialı (sinir impulsu və ya sinir siqnalı) sinir hüceyrəsindən aşağıya ötürülür (yayılır).

Fəaliyyət potensialının yayılması ilə əlaqədar bir neçə məqamı qeyd etmək lazımdır.

Bir sahə depolarizasiya edildikdə və yenidən polarizasiya edildikdə və hərəkət potensialı bir sonrakı sahəyə keçdikdə, ilk sahənin yenidən depolarizasiya olunmasına qısa bir müddət qalır (odadavamlı dövr). Bu odadavamlı dövr, hərəkət potensialının geriyə doğru irəliləməsini maneə törədir və hər şeyi bir istiqamətdə hərəkətdə saxlayır.

  • Fəaliyyət potensialı & quot; və ya heç bir & quot; cavabdır. Membran eşik həddinə çatdıqda +40 mV -ə qədər depolarizasiya ediləcək. Başqa sözlə, ion hadisələri hərəkətə gətirildikdən sonra sona qədər davam edəcək.
  • Bu ion hadisələri neyronlardan başqa bir çox həyəcanlı hüceyrələrdə (əzələ hüceyrələri kimi) baş verir.
  • Fəaliyyət potensialı sürətlə yayılır. Tipik neyronlar saniyədə 10-100 metr sürətlə hərəkət edir. İletim sürəti aksonun diametrinə (daha böyük = daha sürətli) və miyelinin varlığına (miyelinli = daha sürətli) görə dəyişir. Sinir dövranı boyunca sürətli sinir keçiriciliyi sizə bir saniyənin fraqmentlərində stimullara cavab verməyə imkan verir.
  • Kanallar zəhərlənə və açılmasının qarşısı alına bilər. Müxtəlif toksinlər (kimi balıq toksini, ilan zəhəri, əqrəb zəhəri) xüsusi kanalların açılmasının qarşısını ala və fəaliyyət potensialını təhrif edə bilər və ya tamamilə baş verməsinin qarşısını ala bilər. Eynilə, bir çox lokal anesteziklər (məsələn, lidokain, novokain, benzokain) bir bölgədəki sinir hüceyrələrində hərəkət potensialının yayılmasını və ağrı hiss etməyinizi müvəqqəti olaraq maneə törədə bilər.
  • Fəaliyyət potensialının yayılması da təcrübə şəraitində istiliyə həssasdır. Soyuq temperaturlar fəaliyyət potensialını ləngidir, lakin bu, adətən bir şəxsdə baş vermir. Bununla belə, bir ərazini müvəqqəti olaraq anesteziya etmək üçün soyuq blok üsullarından istifadə edə bilərsiniz (məsələn, yaralı barmağa buz qoymaq).

Beləliklə, hərəkət potensialının ölçüsü dəyişmirsə, hərəkət potensialı haqqında məlumat necə olur? Məlumat FM radio kimi fəaliyyət potensialının tezliyi ilə kodlanır.Kiçik bir stimul bir neçə fəaliyyət potensialının aşağı tezlikli qatarını işə salacaq. Stimulsun intensivliyi artdıqca hərəkət potensialının tezliyi də artır.

Növbəti səhifədə sinirlərin bir-biri ilə necə əlaqə saxladığını öyrənəcəyik.

Evinizin elektrik sistemindəki tellər kimi, sinir hüceyrələri də adlandırılan sxemlərdə bir -biri ilə əlaqə qurur sinir yolları. Evinizdəki tellərdən fərqli olaraq, sinir hüceyrələri toxunmur, əksinə yaxınlaşır sinapslar. Sinapsda iki sinir hüceyrəsi kiçik bir boşluqla ayrılır və ya sinaptik yarıq. Göndərən neyrona deyilir presinaptik hüceyrə, qəbul edənə isə deyilir postsinaptik hüceyrə. Sinir hüceyrələri kimyəvi mesajlar göndərir nörotransmitterlər sinaps boyunca presinaptik hüceyrədən postsinaptik hüceyrəyə birtərəfli istiqamətdə.

Nörotransmitter serotonindən istifadə edən bir neyronda bu prosesə baxaq:

  1. Presinaptik hüceyrə (göndərən hüceyrə) amin turşusu triptofandan serotonin (5-hidroksitriptamin, 5HT) əmələ gətirir və son terminallarında vesiküllərə yığır.
  2. Fəaliyyət potensialı presinaptik hüceyrədən onun son terminallarına keçir.
  3. Serotonin, sinaptik yarıqdan keçir, xüsusi zülallarla bağlanır reseptorlar postsinaptik hüceyrənin membranında (qəbuledici hüceyrə) və postsinaptik hüceyrədə depolarizasiya qurur. Depolarizasiyalar eşik səviyyəsinə çatarsa, həmin hüceyrədə yeni bir hərəkət potensialı yayılacaq. Bəzi nörotransmitterlər postsinaptik hüceyrənin hiperpolyarizasiyasına səbəb olur (membran potensialı daha mənfi olur, bu da postsinaptik hüceyrədə fəaliyyət potensialının formalaşmasına mane olur). Serotonin reseptoru ilə kilid və açar kimi uyğun gəlir.
  4. Yarıqda qalan və istifadə edildikdən sonra reseptorlar tərəfindən sərbəst buraxılan serotonin molekulları yarıqdakı fermentlər tərəfindən məhv edilir (monoamin oksidaz (MAO), katexol-o-metil transferaz (COMT)). Bəziləri presinaptik hüceyrənin xüsusi daşıyıcıları tərəfindən qəbul edilir (geri götürmə). Presinaptik hüceyrədə MAO və COMT udulmuş serotonin molekullarını məhv edir. Bu, sinir siqnalının çevrilməsini və kəsilməsini təmin edir və sinapsı başqa bir hərəkət potensialı əldə etməyə hazırlayır.
  5. Asetilkolin, norepinefrin, dopamin və qamma-amin butirik turşusu (GABA) daxil olmaqla serotonindən başqa bir neçə növ nörotransmitter var. Hər hansı bir neyron yalnız bir növ neyrotransmitter istehsal edir. Hər hansı bir sinir hüceyrəsinin üzərində eksitator presinaptik neyronlardan və inhibitor presinaptik neyronlardan sinaps ola bilər. Bu yolla, sinir sistemi müxtəlif hüceyrələri (və sonrakı sinir yollarını) & quoton & quot və & Quotoff çevirə bilər. & Quot; Nəhayət, sinir hüceyrələri reaksiyaları oyandırmaq və ya inhibə etmək üçün effektor hüceyrələrinə (əzələlərə, vəzilərə və s.)

Bundan sonra, fərqli neyron növləri haqqında öyrənəcəyik.

Nevroloji fəaliyyət həzmi əlaqələndirməkdə vacib bir mərhələdir. Kolumbiya Universitetinin neyrobioloqu Dr.Michael Gershon mədədə 100 milyard sinir hüceyrəsi təbəqəsi haqqında yazıb. Bu & quot; ikinci beyin & quot; həzmi əlaqələndirir, sizi bağırsaqdakı zərərli bakteriyalardan qorumaq üçün immunitet sistemi ilə işləyir, nörotransmitter serotonini istifadə edir və qıcıqlanmış bağırsaq sindromu və narahatlıq hisslərində (mədənizdəki kəpənəklər kimi) iştirak edə bilər [mənbə: Psixologiya Bu gün] .

Sinir sistemində bir çox növ həssas neyron var. Hər bir neyronun bir ucundakı sinir ucları, xüsusi bir stimulu hiss etmək üçün xüsusi bir quruluşla örtülmüşdür.

  • Kimoreseptorlar kimyəvi maddələri hiss edir. Qoxu duyğunuzu izləyən iybilmə lampası qoxuları (havadakı kimyəvi maddələr) hiss edən kemoreseptorlara malikdir. Dad qönçələrində mayelərdə həll olunan kimyəvi maddələri aşkar etmək üçün xemoreseptorlar var. Beyindəki kemoreseptorlar nəfəs alma sürətinizi idarə etməyə kömək etmək üçün qanda və serebrospinal mayedə karbon qazının konsentrasiyasını da izləyir.
  • Mexanoreseptorlar toxunma, təzyiq və təhrif hissi (uzanır). Əzələ vətərlərinizdəki uzanma reseptorları diz çökmə refleksindəki ilk əlaqədir.
  • Fotoreseptorlar, işığı hiss edənlər gözünüzün tor qişasında yerləşir.
  • Termoretseptorlar İstiliyi hiss edən sərbəst sinir uclarıdır, amma bunu necə etdiklərini dəqiq bilmirik. Temperaturun dəyişməsi ionların hüceyrə membranı üzərindəki hərəkətlərinə və bu şəkildə təsir potensialına təsir göstərə bilər.
  • Nosiseptorlar ağrı hiss edən sərbəst sinir uclarıdır. Müxtəlif stimullara (istilik, təzyiq, kimyəvi maddələr) cavab verir və toxuma zədələnməsini hiss edirlər.
  • Eşitmə reseptorları daxili qulaqda səs dalğalarından gələn titrəmələr.

Tipik olaraq, stimul reseptor neyronlarının dendritlərində ion dəyişikliklərinə səbəb olur ki, bu da reseptor neyronlarında fəaliyyət potensialının formalaşmasına səbəb olur. Bu hərəkət potensialları, onurğa beynindəki bir motor neyrona (və bəlkə də yüksələn bir neyrona) bağlanan hissedici neyronu gəzir. Fəaliyyət potensialı presinaptik hüceyrə daxilində neyrotransmitterin sərbəst buraxılmasına səbəb olur. Nörotransmitter postsinaptik hüceyrəyə bağlanır və orada bir hərəkət potensialı yaradır. Fəaliyyət potensialı postsinaptik hüceyrənin uzunluğu boyunca effektor hüceyrədəki başqa sinapsa (məsələn, əzələ hüceyrəsi, dəri, qan damarı, vəzi) keçəcək, burada onun neyrotransmitteri effektor hüceyrədə reaksiyaya səbəb olacaq (əzələ daralması kimi). Alternativ olaraq, postsinaptik hüceyrə siqnalı beyin və ya onurğa beynindəki başqa bir neyrona ötürən başqa bir neyron ola bilər.

Sinirlər zədələnəndə və ya xəstələnəndə nə olur? Növbəti səhifədə öyrənəcəyik.

Həkim, bir əza manipulyasiya edildikdə toxunma, ağrı və ya mövqeyi nə qədər yaxşı hiss etdiyinizi sınayaraq sinirlərinizi qiymətləndirə bilər. Bu məlumat ona funksional əlaqənin mövcud olduğunu söyləyə bilər. Bəzi hallarda o, a apara bilər sinir keçirmə sürəti testi sinirin impulsu necə yaxşı keçirdiyini qiymətləndirmək. Bu testdə iki kiçik elektrod bir sinirin üstündəki dərinin səthində bir-birindən müəyyən bir məsafədə yerləşdirilir. Bir elektrod əsas siniri elektriklə stimullaşdırır, digəri isə sinirdəki müvafiq elektrik fəaliyyətini qeyd edir. Qeydiyyat sinirin elektrik impulsunu məsafədə keçirməsi üçün lazım olan vaxtı göstərir. Məsafəni zamana bölməklə həkim (və ya maşın) ötürmə sürətini hesablayır. Test tez -tez bir keçirici blok və ya demiyelinizan bir xəstəlikdən (çox skleroz kimi) şübhələnildikdə aparılır.


Sinir və aksonların əlaqəsi - Biologiya

Neyronlar sinir sistemini təşkil edən hüceyrələr.
İnsan bədənində 10 milyarddan çox sinir hüceyrəsi var.

Neyronlar aşağıdakılardan ibarətdir:

Sinirlər bədəninizdə iki əsas alt sistemə bölünür:

Mərkəzi sinir sistemi:

Beyniniz, bədən çəkinizin təxminən 2% -ni təşkil edən və bədəninizin oksigeninin 20% -ni istifadə edən təxminən 1 X 10 11 neyrondan ibarətdir. Beynin qabığı beynin səthini artıran yivlərə və qabarlara bükülür. Beynin qabığının ümumi səth sahəsi tam ölçülü bir qəzet vərəqi ilə təxminən eynidir.

  • Neyronlarınızın 75%-ni ehtiva edir.
  • İki bərabər yarımkürədən ibarətdir.
    • Frontal lob düşüncə, nitq, hərəkət və emosiyalar
    • Parietal lob toxunma, təzyiq, temperatur və ağrı
    • Temporal lob eşitmə və yaddaş
    • Oksipital lob görmə
    • Başın aşağı arxasında yerləşir.
    • Əzələ koordinasiyasını və tarazlığını idarə edir.
    • Onurğa beynini onurğa beyni ilə birləşdirir.
    • Beyin sapının 3 əsas bölməsi:
      • Orta beyin - refleksləri idarə edir və şagird ölçüsünü dəyişir.
      • Medulla oblongata - ürək döyüntüsünü, tənəffüs sürətini və qan damarlarından qan axınını idarə edir.
      • Pons - beyincik və beyincik arasındakı siqnalları ötürür.
      • Limbik sistem - talamus və hipotalamusdan ibarətdir. Bu quruluşlar duyğuları tənzimləmək üçün birlikdə işləyir.
      • Retikulyar formalaşma - beyin sapı və talamusdan keçən bir sinir şəbəkəsi. Bu sinirlər bir insanın yatmasına imkan verən daxil olan duyğu impulslarını süzür.

      Onurğa beyni: onurğa sütunundan keçən sinir toxuması sütunundan ibarətdir.

      • Dura mater (xarici təbəqə): birləşdirici toxumalardan, qan damarlarından və sinirlərdən ibarətdir.
      • Araknoid təbəqə (orta təbəqə): elastik və torlu.
      • Pia mater (daxili təbəqə): sinirləri və qan damarlarını ehtiva edir.
      • Serebrospinal maye, şəffaf sulu maye, orta və daxili təbəqələri ayırır, beyin və onurğa beynini şokdan qoruyur.

      Periferik sinir sistemi:

      Mərkəzi sinir sistemini bədənin qalan hissəsi ilə birləşdirən sinirlər.

      • qanqlion - mərkəzi sinir sistemindən kənarda yerləşən sinir hüceyrələri kütləsi.
      • Reseptorlar - daxili və xarici stimullardan məlumat alan sinir hüceyrələri.
      • Dirijorlar - məlumatları reseptorlardan mərkəzi sinir sisteminə ötürən sinir hüceyrələri.
      • Effektorlar - mərkəzi sinir sistemindən məlumat alan və bədənə ötürən sinir hüceyrələri. Bu hüceyrələr əzələləri və bezləri aktivləşdirir.

      Avtonom sinir sistemi qeyri -ixtiyari hərəkətlərə nəzarət edir.

      • Simpatik Sinir Sistemi - yüksək stress fəaliyyəti zamanı daxili orqanlara nəzarət edir.
      • Parasempatik Sinir Sistemi - normal fəaliyyət zamanı daxili orqanlara nəzarət edir.

      İmpulslar hüceyrə daxilində və xaricində ionların yaratdığı elektrik “fəaliyyət potensialı” fərqinə görə bir sinir hüceyrəsindən digərinə keçir. Hüceyrə membranı seçici olaraq K + keçiricidir və Na + üçün çox keçirməzdir.

      Prosesi asanlaşdırmaq üçün aşağıdakı addımları düşünün:

    • İstirahət vəziyyəti:
      • Bir neyron impuls keçirmir.
      • K + konsentrasiyası hüceyrənin xaricində olduğundan daha yüksəkdir.
      • Na + konsentrasiyası hüceyrədən kənarda olduğundan daha yüksəkdir.
    • Depolyarizasiya:
      • Bir sinir hüceyrəsi stimullaşdırılır.
      • Stimulyasiya nöqtəsində, membran bir anda Na + keçiriciliyə çevrilir və sürətlə hüceyrəyə keçirlər.
      • Hüceyrə membranının daxili səthi artıq xaricdən daha müsbət yüklüdür.
    • Repolarizasiya:
      • Hüceyrə membranı depolarizasiya edildikdə, K+ hüceyrə istirahət vəziyyətinə qayıdana qədər avtomatik olaraq hüceyrəni tərk edir.
    • İmpuls hərəkət edir:
      • İyonların bu sürətli hərəkəti, hüceyrənin hər tərəfində və aksonda oxşar bir dəyişikliyə və ya dalğaya səbəb olur.
      • Onurğalı sinirləri, düyünlər adlanan açıqlıqları olan bir miyelin qabığı ilə örtülmüşdür. Miyelin qabığı bir izolyatordur və ion mübadiləsinin yalnız prosesi sürətləndirən qovşaqlarda baş verməsinə səbəb olur.
    • Sinaps vasitəsilə ötürülmə:
      • Əslində toxunmamaq üçün neyronlar. Bir neyronun akson terminalları, növbəti neyronun dendritinə çatmadan dayanır. İki hüceyrə arasındakı bu boşluğa Sinaps deyilir.
      • İmpulslar adlanan kimyəvi peyğəmbərlər tərəfindən sinaps boyunca aparılır neyrotransmitterlər.
      • Təxminən 30 fərqli nörotransmitter müəyyən edilmişdir, lakin hamısı iki işdən birini edir:
        1. İkinci bir hüceyrədə hərəkət potensialını stimullaşdırın.
        2. Növbəti hüceyrədə fəaliyyət potensialını inhibə edin.
        • Bir neyronun stimullaşdırıldıqdan sonra istirahət potensialına qayıtması üçün lazım olan müddət.
        • Bu dövrdə bir neyron stimullaşdırıla bilməz.
        • Bu müddət saniyənin təxminən 0.0004 -üdür.

        Reaksiya vaxtınızı sınayın.

        Neuroscience Hangman oynayın.

        • Bu diaqram beynin toxunmadan məsul olan sahələrini göstərir. Bu rəsmdəki əllərin ölçüsü çox sayda reseptor olduğunu göstərir.
        • Arasında bir əlaqə var toxunmaqağrı.
        • Qulağınız 300.000 tondan çox fərqləndirə bilər.
        • Daha ətraflı məlumat üçün.
        • Daha ətraflı məlumat üçün.
        • Daha ətraflı məlumat üçün.

        Birlikdə, sizin gözlər istehsal a dünyaya sterioskopik baxış.
        İnsan gözünün işlərinin bu diaqramını araşdırın.

        Yuxarıdakı diaqramda optik sinirin beyinə çıxışına diqqət yetirin. Bu nöqtəyə birbaşa düşən hər hansı bir işıq retinanı stimullaşdırmır və bu nöqtəni kor edir. Kor nöqtəni göstərmək üçün aşağıdakı şəkildən istifadə edə bilərsiniz. Sağ gözünüzü bağlayın. Sol gözlə "+" işarəsinə baxın və başınızı ekrana doğru və ya uzaqlaşdırın. Artı işarəsinə baxsanız da, diqqətinizi yerində cəmləyin. Başınızın hərəkətində bir anda ləkə yox olacaq . o, görmə sinirinin tor qişadan çıxdığı kor nöqtənin sahəsinə proyeksiya edilir. Hər bir gözdəki kor nöqtə eyni nöqtəyə yönəlmədiyi üçün onların təsvirləri üst-üstə düşmür. Sağ gözünüzü açarsanız, ləkə o gözün retinasına yansıtılır və siz onu "görürsünüz".


        Sinir Sisteminin Dinamik Duosu

        Don Kixot və Sanço Panza. Michael Jordan və Scottie Pippen. Holmes və Watson. Vəziyyət, fürsət və ya taleyə bağlı olan xarakterlər. Bəzən başqa vaxt dost olurlar, münasibətlər daha çox ziddiyyətlidir. Birliyin səbəbi və dinamikası nə olursa olsun, birinin digərinə ehtiyacı olduğu həmişə aydındır. Onlar birlikdə daha yaxşıdır. Sundance Kid olmasaydı Butch Cassidy kim olardı? Chewbacca olmadan Han Solo Han Solo ola bilərmi?

        Dinamik duet povestində cəlbedici bir şey var. Ədəbiyyata və kinoya yayılır. İdman mövzusunda bunu araşdırırıq. Biz isə bunu öz həyatımızda tapmağa çalışırıq. Ola bilsin ki, dinamik duetin hekayəsinə diqqət yetiririk, çünki bu, kim olduğumuzun vacib bir hissəsidir. Bəlkə də kim olduğumuzdur.

        Dinamik duetlər bədənin hər tərəfində tapıla bilər. Canlı hüceyrələrimizin ehtiyac duyduğu enerjinin böyük hissəsini yaradan kiçik hüceyrə maşınları olan mitoxondriyalar, udulmuş prokaryotların törəmələridir. Bakteriyalar dərini, tənəffüs yollarını və bağırsaqları əhatə edir, əsas qoruyucu və asanlaşdırıcı funksiyaları təmin edir. Hətta viruslar (pis nüfuzuna baxmayaraq) varlığımız üçün çox vacibdir. İnsan genomunun ən azı 8 faizinin DNT-mizə daxil olan qədim retrovirusların xəyallarını ehtiva etdiyi təxmin edilir. Viruslar, bizi ətraf mühitdə daha çox fəaliyyət göstərə bilən faydalı genlərlə təmin edə bilər.

        Dörd yüz iyirmi beş milyon il əvvəl, menteşəli çənəli balığın sinir sistemi daxilində bir plaserma meydana gəldi. Uyğunlaşma və təbii seçmə təzyiqləri beynimizin bugünkü vəziyyətə gəlməsi üçün təkamül mərhələsini təyin edən "dinamik ikili" əlaqəni yaratdı. Minilliklər əvvəl bir hüceyrə - bəlkə də bir növ ibtidai faqosit - özünü sinir lifinin ətrafına sarmışdı. Bu hüceyrə sarması, artan işləmə gücü, beyin bölgələri arasında inkişaf etmiş koordinasiya və növlərimizin inkişaf etməsinə imkan verən uyğunlaşma qabiliyyəti üçün vacib idi.

        Ancaq münasibətlər incədir. Ölçək disfunksiyaya yönələndə sinir sisteminin xəstəlikləri yaranır. Çoxlu skleroz, Alzheimer xəstəliyi, Parkinson xəstəliyi, depressiya və narahatlıq sinir sisteminin bu dinamik dueti ilə əlaqəli narahatlıqlarla əlaqədardır.

        Sinir sisteminin dinamik dueti ilə bağlı bu seriyanın I hissəsi olan bu məqalə, beyin hüceyrələri arasında bu əlaqə ilə ayrılan artan beyin emal gücünü araşdırır.

        Artan emal gücü

        Elektrik beynin məlumat valyutasıdır. Kiçik partlayışlar neyrondan neyrona və neyrondan hüceyrəyə keçir və beyin bölgələrinin bir -biri ilə və bədənin müxtəlif hissələri ilə əlaqə qurmasına imkan verir. Bu kiçik partlayışlara hərəkət potensialı və ya impuls deyilir. Bütün bədəndə yarışan fəaliyyət potensialı qollarımızın, ayaqlarımızın və digər ətrafların şüurlu hərəkətini mümkün edir. Onlar bizə düşünməyə, düşünməyə və xatırlamağa imkan verir. Hiss etməyimizə imkan verirlər.

        Hərəkət potensialları, ionlar adlanan kiçik hissəciklərin hərəkəti nəticəsində yaranır. İyonlar neyron stimullaşdırılana qədər onun daxilində və xaricində pusquda qalırlar. Daha sonra neyronun membran baryeri boyunca və bitişik bölgələrə axaraq daha çox ionların girməsinə səbəb olurlar. Sonrakı sahələrdəki ionlar daxil olduqda, elektrik impulsu hərəkət edə bilər.

        Fəaliyyət potensialı, akson adlanan kabelə bənzər uzantılar boyunca hərəkət edir. Bir aksonun sonuna çatanda kimyəvi bir xəbərçi elektrik siqnalını növbəti hüceyrəyə daşıyır. İmpulsun hərəkət edə biləcəyi sürət, qismən, ionların maneə törətmədən və ya hüceyrənin xaricinə itmədən necə asanlıqla axa biləcəyindən asılıdır.

        Sürət, beynin eyni vaxtda yerinə yetirə biləcəyi əməliyyatların çoxluğu ilə yanaşı, beynin emal gücünü diktə edir. Əməliyyat sadə ola bilər - barmağınızı hərəkət etdirmək və ya 2 + 2 hesablamaq kimi - və ya mürəkkəb ola bilər, mücərrəd əsaslandırma deyin və ya şahmat oyunu zamanı növbəti hərəkətinizin nə olacağını anlamaq kimi. İşləmə gücünün sürət komponenti hərəkət potensialının sürəti ilə məhdudlaşır. Sinxron əməliyyatların sayı fəaliyyət potensialından istifadə edərək əlaqə qura bilən elementlərin sayını əks etdirir.

        Yüz milyonlarla il əvvəl, menteşəli çənə balığının ataları daha böyük və daha sürətli böyümək üçün təkamül təzyiqi altında idi-ehtimal ki, yırtıcılar üçün o qədər də asan hədəf olmayacaq və özləri daha yaxşı yırtıcı ola bilər. Lakin ölçüdə artım struktur problem yaradır ki, bu problemi ancaq beynin emal gücünü artırmaqla aradan qaldırmaq olar. Bədən böyüyərsə, neyronların uzanması lazımdır. Balıq, beyindən, bədən boyu boyunca və quyruğunun irəli və irəli hərəkətindən məsul olan əzələlərə elektrik siqnalları ötürülmədən quyruq üzgəcinin hərəkətini əmr edə bilməz.

        Əgər neyron uzanırsa və fəaliyyət potensialının sürəti dəyişməzsə, siqnalın mənşəyindən təyinat yerinə getməsi üçün tələb olunan vaxt artmalıdır. Menteşəli çənə balığına gəldikdə, quyruq qanadını əmr edən siqnallar ora çox tez çatmayacaq və balıqlar lazım olduğu qədər tez hərəkət edə bilməyəcək.

        Biologiya siqnal ötürmə sürətini artırmaq üçün iki üsul hazırlamışdır. Birincisi, aksonun diametrini artırmaqdır. Bir akson bir az içində bir dəstə gunk olan bağ şlanqına bənzəyir (istisna ki, aksonda gunk zəruri mobil mexanizmdir). Bağ hortumundan axan su, içərisinə girən bütün gunk tərəfindən maneə törədiləcəkdir. Bağ şlanqının diametrini artırsanız, suyun daha sürətli hərəkət etməsinə imkan verən gunk ətrafında gəzmək üçün daha çox yer verirsiniz.

        Kalamar və ahtapot kimi sefalopodlar siqnal ötürmə sürətini artırmaq üçün bu yanaşmanı mənimsəmişlər. Ancaq sürətli qaçış cavabında iştirak edən bir neçə neyronla məhdudlaşır.

        Siqnalın ötürülməsi sürətini artırmağın ikinci yolu aksonu izolyasiya etməkdir. İonlar sinir lifi boyunca hərəkət edərkən, bəziləri siqnalın gücünü zəiflədərək sızır. Siqnal qonşu bölgələrdə membran üzərindəki ionların hərəkətini tetikleyecek qədər güclü deyilsə, siqnal ölür. Sinir lifi boyunca daha böyük uzunluqlarda siqnal gücünü qoruyan bir materiala bir aksonun sarılması, impulsun daha sürətli hərəkət etməsinə imkan verir.

        Beynimizdə miyelin siqnal gücünü qorumaq və siqnal ötürülməsini sürətləndirmək üçün aksonları saran maddədir. Mielin milyonlarla il əvvəl menteşəli çənəli balıqlarda bir aksonu təsadüfən bükmüş hüceyrənin təkamül nəslidir.

        Nə üçün təkamül siqnal ötürülməsini sürətləndirmək üçün artan akson diametri əvəzinə mielini seçdi? Çox güman ki, boşluq səbəbindən.

        Beyin və onurğa beyni başımızın üst hissəsindəki kəllə içərisində və kürəyimizin orta xəttində uzanan vertebra ilə məhdudlaşmışdır. Bu, bizim üçün və təkamül xəttimizin çox hissəsi üçün doğrudur.Bu sərt strukturların arxasında gizlənmək xüsusi məhdudiyyətlər təqdim edir - bu, beyin və onurğa beyninin nə qədər böyük ola biləcəyinə dair bir məhdudiyyət olduğunu göstərir. Və bu həddə bədən ölçüsündə təvazökar bir artım təmin etmək üçün lazım olan akson diametrindəki artımdan daha tez çatılır.

        Biz insanlar saniyədə təxminən əlli metrlik bir siqnal ötürmə sürətinə ehtiyac duyuruq. Akson diametrini artıraraq bu sürəti əldə etmək üçün onurğa beyni (aksonlardan ibarət olan) diametri bir metr olmalıdır - bu indikindən təxminən on dəfə çoxdur! Bu, məkandan səmərəli istifadə etmək demək deyil.

        Aksonları miyelinə bükməklə, məkan baxımından uyğun olan akson diametrini qoruyarkən siqnal ötürülmə sürətini kəskin şəkildə artıra bilirik. Bu, bizə çoxlu sayda neyronları (və digər beyin hüceyrələrini) saxlamağa imkan verir, eyni zamanda siqnal ötürmə sürətini artıra bilir. Beyində çox sayda potensial təmas saxlamaq eyni vaxtda edilə biləcək əməliyyatların sayını artıraraq işləmə gücünü artırmağa imkan verir. Başqa sözlə, kompleks algılama, mühakimə və inkişaf etməyi planlaşdırma kimi yüksək səviyyəli beyin prosesləri üçün yer buraxır. Bunlar eyni vaxtda bir çox əməliyyatın istifadəsini və koordinasiyasını tələb edən beyin funksiyalarıdır.

        Bu seriyanın növbəti hissəsi, miyelin və aksonların (sinir sisteminin dinamik ikilimiz) qarşılıqlı təsirinin beyin bölgələri arasında daha yaxşı koordinasiyaya necə yol açdığını araşdıracaq.

        ADDIN ZOTERO_BIBL <"uncited": [], "ihmal": [], "custom": []> CSL_BIBLIOGRAPHY Zalc B (2016) Miyelinin alınması: təkamül perspektivi. Beyin Res 1641: 4-10.


        Yetkin siçovulun bütün ağciyər içi tənəffüs ağacı boyunca sinirlərin üçölçülü paylanması və sinirlər və nöroepiteli orqanlar arasındakı anatomik əlaqə.

        İmmunomarker protein gen məhsulu (PGP) 9.5 və kalsitonin geni ilə əlaqəli peptid (CGRP) ilə birlikdə tənəffüs yollarının mikrodisseksiyası və üç ölçülü konfokal mikroskopiya üsullarından istifadə edərək ağciyər içi tənəffüs yolları boyunca kiçik afferent sinir liflərinin və bütün sinirlərin paylanmasını təyin etdik. tənəffüs yollarının neyroendokrin hüceyrələrinin və neyroepitelial cisimlərin paylanması ilə. Tapdıq (i) yetkin siçovulların bütün ağciyərdaxili tənəffüs yolu ağacı boyunca CGRP və PGP 9.5-müsbət strukturların olması, (ii) keçirici tənəffüs yollarının daha proksimaldan distala doğru sinir sıxlığının azalması, (iiiterminal bronxiollarda sinir liflərinin olması,ivəlaqədar damarlarla əlaqədar ağciyər içi tənəffüs yollarının bir nəsli içərisində sinirlərin asimmetrik paylanması, (v) tək sinir liflərinin epiteli və alt-epiteli bölmələr arasında tez-tez kəsilmədən dəyişdirilməsi və (vi) afferent sinirlər və neyroepitelial cisimlər (NEB) arasında müəyyən dərəcədə intim əlaqə (yəni, tədqiq edilmiş NEB-lərin 58%-nin birbaşa əlaqələri göstərən sinir liflərinin onların arasından keçdiyi müşahidə edilmişdir). Nəticəyə gəlirik ki, sinir elementlərinin (sinir lifləri və neyroendokrin hüceyrələr) ağciyər içi tənəffüs yolları daxilində paylanması yüksək heterojendir, tənəffüs yollarının səviyyələri arasında və lokal olaraq müəyyən bir tənəffüs yolu səviyyəsində dəyişir.

        Uzun müddətdir ki, kiçik sensor sinirlərin tənəffüs yollarının bir sıra patofiziologiyalarında, o cümlədən tənəffüs yollarının hiper-reaktivliyi və iltihabında mərkəzi rol oynadığından şübhələnirlər. Hələ 1967 -ci ildə, aktivləşdirilmiş vagal hissedici sinir ucları astma xəstələrində bronxokonstriktiv reaksiyalara səbəb olan stimullarla əlaqələndirilirdi (1). Tezliklə, bu kiçik duyğu sinirlərində olan neyropeptidlər iltihabın gücləndiriciləri kimi iştirak etdi (2-6). Tənəffüs yolunda ayrı-ayrı liflərin funksional əhəmiyyəti ilə bağlı nəticələr çıxarmaq cazibədar olsa da, bu liflərin paylanması üçün möhkəm bir qiymətləndirmə inkişaf etməzdən əvvəl tənəffüs yollarının hiper reaktivliyi və iltihabının inkişafında bu sinirlərin rolu qiymətləndirilə bilməz. Bundan əlavə, sinirləri neyroendokrin hüceyrələr (NEC) kimi digər tənəffüs yolu hüceyrə növləri ilə funksional bağlayan fərziyyələrdən əvvəl sinir lifləri və digər tənəffüs yolları strukturları arasındakı anatomik assosiasiyalar ətraflı araşdırılmalıdır.

        Ağciyər NECləri və ağciyər nöroepiteli orqanları (NEB) siçovulların ağciyər tənəffüs yolları boyunca paylanır və tez -tez sinir liflərinin yaxınlığında olur. Əsasən ağciyər NEC -lərinin məcmusu olan ağciyər NEC -ləri və NEB -lər, kiçik duyu sinirlərində də istehsal olunan və tərkibində olan bir sıra nöropeptidləri ehtiva edir. Hələ 1949-cu ildə Frolich NEB-ləri sinirlərlə sıx əlaqədə müşahidə edirdi (7). Lauweryns daha sonra məhdud sayda NEB üçün elektron mikroskopiya ilə əlaqəni təsdiqlədi (8). NEC -lərin tənəffüs yolları boyunca səpələnmiş mövqeyi, dəyişən hava yolu şəraitinə cavab olaraq degranulyasiya etmə qabiliyyəti və sinir lifləri ilə əlaqəsi, tənəffüs yolu xəstəlikləri ilə əlaqəli şişirdilmiş tənəffüs yolu reflekslərində əhəmiyyətli rol oynaya biləcəyini göstərir. 10). Əvvəlki işlər NEBs (NECs məcmuları) və sinirlər arasındakı sıx əlaqələrə diqqət çəkir, lakin bu cür əlaqələrin tezliyini təyin edə bilmir.

        Weichselbaum və həmkarları, fetal donuzda ağciyər içi tənəffüs yollarının adventitial səthində hamar əzələləri əhatə edən sinir pleksusunun üç ölçülü xəritələrini yaratdılar (11). Onların tədqiqatı sinirlər və hamar əzələ arasındakı əlaqəni nümayiş etdirsə də, tənəffüs yolu divarının adventisiya tərəfindən yanaşması epiteliya bölməsində paylanmış sinir liflərinin müəyyənləşdirilməsinə mane oldu. Baluk və həmkarları iki ölçülü üsullardan istifadə edərək, immunoreaktiv sinir liflərini epiteliya və lamina proprial bölmələrə izlədilər. Bu, epitelin, lamina proprianın və ya əzələnin səth sahəsinə görə sinir aksonlarının nisbi uzunluğunu təxmin etməyə imkan verdi (12). Lakin bu, onlara tənəffüs yollarının divar bölmələri boyunca sinir liflərinin davamlılığını müəyyən etməyə imkan vermədi. Əlavə olaraq, tədqiqatları əsəb olmayan, lakin NEC, NEB və sinirləri ləkələyən qeyri -spesifik bir nöronal marker olan protein gen məhsulu (PGP) 9.5 -ə qarşı immunoreaktiv olan epiteliya hüceyrələrini tanısa da, onların tədqiqatı yerli sinirə NEB əlaqələrini müəyyən etməmişdir. şəbəkə (12). Kalsitonin geni ilə əlaqəli peptid (CGRP) pozitiv sinir lifləri ilə qalın hissələrdə NEB qarşılıqlı təsirlərinin tezliyini təyin etməyə çalışan Shimosegawa və Said, yalnız ağciyər olmayan tənəffüs yollarında müvəffəq oldular (13). Nəhayət, üçdən heç biri sinir quruluşlarının ən distal keçirici hava yollarına bölünməsini və ya tək bir hava yolu nəsli içərisində lokal paylanma fərqlərini müqayisə etmədi.

        Tənəffüs yollarının mikrodisseksiyası və üçölçülü konfokal mikroskopiya üsullarından PGP 9.5 immunomarkerləri (NEB və sinirləri ləkələyən qeyri-spesifik sinir markeri) və CGRP (siçovul NEB-lərini və kiçik afferent sinirləri etiketləyən vezikulyar ləkə) ilə birlikdə istifadə edərək, biz müəyyən etməyə çalışdıq (i) kiçik afferent liflərin və bütün sinirlərin, terminal bronxiollar daxil olmaqla, bütün yetkin siçovulların ağciyər tənəffüs yolu ağacı boyunca bolluğu və paylanması (ii) əlaqəli damarlarla bağlı tənəffüs yolu sinirlərinin paylanmasındakı fərqlər (ağciyər arteriyasının ağciyər venasına yaxınlığı) (iiisinir lifinin epiteliya daxilində və boyunca davamlılığı vəiv) sinirlər və digər hava yolu epiteli hüceyrə növləri, xüsusən də nöroepiteli orqanlar arasındakı əlaqələr. Nəticələrimiz göstərir (iyetkin siçovulların ağciyər tənəffüs yolları ağacı boyunca CGRP- və PGP 9.5-pozitiv strukturların olması, (iitənəffüs yollarının daha proksimaldan daha distal nəsillərinə sinir sıxlığının azalması, (iiiterminal bronxiollarda sinir liflərinin olması,ivağciyər tənəffüs yollarının bir nəsli içərisində sinirlərin asimmetrik paylanması,v) tək sinir liflərinin epitelial və subepitelial bölmələr arasında tez-tez kəsişmədən dəyişməsi və (vi) öyrənilən NEB -lərin 58% -i ilə birbaşa birbaşa əlaqəsi olan sinirlər və NEB -lər arasında qəti şəkildə yaxın bir əlaqə.

        Erkək Wistar siçovulları (300-350 q) Charles River Breeding Laboratories-dən (Wilmington, MA) əldə edilmişdir. Bütün heyvanlar istifadə edilməzdən əvvəl ən azı 5 gün heyvan obyektlərində saxlanılmış və onlara yemək və su verilmişdir ad libitum. Heyvanlara natrium pentobarbital (200 mq/kq) ilə anesteziya verildi, traxeotomizə edildi və soyqırımı nəticəsində öldürüldü. Ağciyərlər düzəldildi yerində 90 dəqiqə ərzində 30 sm təzyiqdə 2% paraformaldehid ilə trakeal kanula vasitəsilə infuziya yolu ilə. Fiksasiyadan sonra sağ orta (ürək) lob fosfat tamponlu şoran məhluluna (PBS) çıxarıldı və ağciyərdaxili tənəffüs yolu ağacının eksenel yolunu ifşa etmək üçün mikrodisseksiya edildi. İmmunohistokimya üçün kostal və mediastinal yarılar qorunub saxlanılmışdır.

        Sabit toxuma mikrodisseksiyadan və artıq parenximanın kəsilməsindən sonra tənəffüs yollarının yarısı üç dəfə dimetil sulfoksidlə yuyulur (hər yuma üçün 10 dəqiqə). 10 dəqiqə PBS-də yuyulduqdan sonra (pH 7.2), toxuma bir gecədə 4 ° C-də birincil antikor (seyreltilər: dovşan α PGP 9.5, 1/100 və/və ya keçi α CGRP, 1/100) məhlullarına batırıldı. Nümunələr, həllində ən az dörd dəyişiklik ilə 4 saat ərzində PBS ilə yuyuldu və sonra 16 saat otaq temperaturunda florokrom etiketli immunoglobulinlərə (1/50 seyreltmə) batırıldı. PBS-də yuyulduqdan sonra preparatlar siyanoakrilat toxuma yapışqanından (Nexaband Veterinary Products, Phoenix, AZ) istifadə edərək örtük sliplərinə quraşdırılıb və PBS-ə batırılıb. Bir neçə nümunə (kəmiyyət ölçmələri üçün istifadə edilmir) floresin izotiyosiyanat (FITC) florokromlarının ağardılmasını azaltmaq üçün PBS-ə daldırılmadan əvvəl qliseroldakı 3% N-propil gallat ilə örtülmüşdür.

        PGP 9.5 və CGRP-yə qarşı antikorlar Biogenesisdən (Poole, Böyük Britaniya) əldə edilmişdir. İkinci dərəcəli antikorlar (dovşan və keçi əleyhinə) FITC, tetrametil rodamin izotiyosiyanat və ya indokarbosiyaninlə konyuqasiya edilmişdir (Jackson Laboratories, West Grove, PA). İstənməyən birincil antikorun sahibindən siçovul toxumaları və ya zərdab zülalları ilə spesifik olmayan reaksiyaları minimuma endirmək üçün fluorokrom etiketli immunoglobulinlər əvvəlcədən əmilmişdi. Mənfi nəzarət, PBS ilə birincil antikorların seçici şəkildə dəyişdirilməsi və əvvəlki kimi ikincil antikorlarla inkubasiya edilməsi ilə həyata keçirildi.

        FITC, rodamin izotiyosiyanat və ya indokarbosiyanin ilə etiketlənmiş sinirlərin, NEB-lərin və NEC-lərin epifloresan görüntüləri 4 × 60 × suya daldırma məqsədləri (Olympus W Plan Melville, NY) və konfokal lazer tarama mikroskopları (MRC 600 və 1024 Bio- Rad, Hercules, CA) COMOS proqramı ilə (versiya 3.0 və 3.2 Bio-Rad). Tənəffüs yollarının bütün qurğuları artan fokus dərinliklərində skan edilərək optik hissələrə bölündü (addımlar istifadə olunan suya batırılma məqsədlərindən asılı olaraq 1 μm ilə 20 μm arasında dəyişirdi). Diyafram parametrləri ardıcıl optik bölmələr arasındakı üst -üstə düşməni minimuma endirmək üçün seçildi. Şəkil emalı Adobe Photoshop 5.5 proqramı ilə həyata keçirildi.

        Səkkiz erkək Wistar siçovulunda PGP 9.5 və CGRP-müsbət sinirlərin luminal epitelə nisbəti müəyyən edilmiş tənəffüs yollarında 40 × obyektivdən istifadə etməklə çəkilmiş konfokal görüntülərin optik seriyasında qərəzsiz optik “disektor” istifadə edərək qiymətləndirilmişdir (14). Sinirlərin və luminal epitelin səthinin sahəsi hər bir hissəyə kvadratik bir qəfəs tətbiq etməklə və hər bir maraq obyekti ilə kəsişmələrin sayını hesablamaqla hesablanmışdır. xy istiqamətlər. Çünki qəfəsin nöqtələri içindəki şüalardır z kosmosda istiqamət kəsən, kəsişmələr z istiqamət, konfokal görüntülər arasındakı epitelial və ya sinir səthinin daxilində və xaricində olan keçişlərlə qeyd edildi. Hesablama çərçivəsinin yuxarı hissəsini və iki tərəfini kəsən obyektlər istisna edilmişdir. Serial bölmələrin yığınları, tənəffüs yollarının səthinin parçalanmış bütöv montajlarda oriyentasiyasından asılı olaraq 14-50 şəkil arasında dəyişirdi. Tənəffüs yolunun uzunluğunu təşkil edən tənəffüs yolu nəsilləri arasında statistik müqayisə üçün yalnız mediastinal tərəfdən olan şəkillər təhlil edilmişdir. Nəsil sayı, hər iki dalın hər iki yarısında birbaşa hesablanması ilə təyin edildi.

        Luminal epitelin səthinə düşən PGP 9.5 pozitiv sinirlərin səthini və luminal epiteli səthinə görə CGRP-pozitiv sinirlərin səthini varyans analizindən istifadə edərək təhlil etdik. Yeddi qrup arasında Post hoc təhlili Fisherin ən az əhəmiyyətli fərq testi (Statview, Version 5.01 SAS Institute, Cary, NC) istifadə edərək tamamlandı. Tələbə metodundan istifadə edərək tənəffüs yollarının səthlərində (mediastinal və kostal) PGP 9.5 pozitiv sinirlərin sıxlığını müqayisə etdik. t test (Statview, Version 5.01 SAS Institute). Bütün məlumatlar orta ± standart xəta (SE) kimi təqdim olunur. -Də statistik əhəmiyyət nəzərə alındı P < 0,05.

        Ağciyər tənəffüs yollarında sinir liflərinin və NEB-lərin sıxlığını və paylanmasını təyin etmək üçün, bütün montaj preparatları, ubiquitin karboksil terminal hidrolazın (15-18) qeyri-spesifik bir neyron markeri olan PGP 9.5 və kiçik bir nöropeptid məhsulu olan CGRP-ə antikorlarla etiketlənmişdir. afferent sinirlər və neyroendokrin hüceyrələr (19, 20). Şəkil 1

        Şəkil 1. PGP 9.5-in paylanmasını müqayisə edən konfokal şəkillərin proqnozlaşdırılan seriyası (A) və CGRP- (B) tənəffüs yolunun epiteliya bölməsi daxilində müsbət strukturlar. Epitel sinirləri (ox), neyroepitelial cisimlər (ulduz) və neyroendokrin hüceyrələr (ox başı) PGP 9.5 və CGRP ilə etiketlənir. Bu immunomarkerlərin kolokalizasiyası A və B şəklini birləşdirərək C-yə çevrilməklə təsdiqləndi.

        Bütün sahələrdə, PGP 9.5 üçün pozitiv olan demək olar ki, bütün sinirlərdə CGRP üçün pozitiv bir sinir lifi var. Şəkil 2

        Şəkil 2. Orta səviyyəli ağciyər içi tənəffüs yolundakı bütün divarın konfokal şəkillərinin bu proqnozlaşdırılmış seriyası, PGP 9.5 (A) və CGRP (B). Hava yolu NEB (ulduz) PGP 9.5 və CGRP ilə etiketlənmişdir. Bütün sinirlər deyil (oxlarTənəffüs yolu divarında olan ) CGRP üçün müsbət idi.

        Tənəffüs yolu sinirlərinin təxmin edilən sıxlığı tənəffüs yollarının yaranmasından tənəffüs yollarının yaranmasına qədər əhəmiyyətli dərəcədə dəyişdi. Ən sıx sinir pleksusları daha proksimal tənəffüs yollarında, getdikcə daha incə və boş pleksuslar daha distal tənəffüs yollarında müşahidə edildi (Şəkil 3)

        Şəkil 3. Siçovul ağciyərində sağ orta lobun ağciyər içi eksenel tənəffüs yolunun hamısı mikrodiseksiya yolu ilə açılmış və PGP 9.5 ilə etiketlənmişdir. Diseksiyon şəklindəki nömrələnmiş tənəffüs yollarına uyğun gələn xüsusi tənəffüs yolu nəsillərinin konfokal şəkilləri PGP 9.5 sinirlərinin və NEB-lərin tənəffüs yolu divarında paylanmasını göstərir. Yüngül epitelial PGP 9.5-müsbət etiketləmə aşağı böyüdücü lensdən istifadə edərək sinirləri ayırd etməyi çətinləşdirdi. Terminal bronxiollarda sinirlər aydın görünür.

        Şəkil 4. PGP 9.5-pozitiv sinirlərin səthinin təxmin edilən səthinin morfometrik müqayisəsi luminal epiteldən ibarətdir. Təhlil müəyyən edilmiş tənəffüs yollarının nəsillərində konfokal şəkillər yığınlarından idi. Lüminal epitelin ± SE səth sahəsinə görə PGP 9.5-müsbət sinirlərin təxmin edilən orta səth sahəsi göstərilir. Ciddi fərqlər var idi (P Üçüncü nəsil hava yolları ilə 5-ci nəsil, 7-ci nəsil və 9-cu nəsil və 9-cu nəsil və daha distal hava yolları yerləri arasındakı orta sıxlıqda (orta + SE) n = Nəsil başına 5-8).

        Şəkil 5. Luminal epiteliya görə CGRP-pozitiv sinirlərin təxmin edilən səthinin morfometrik müqayisəsi. Analiz, müəyyən hava yolları nəsillərində konfokal şəkillər yığınlarından alındı. Lüminal epitelin ± SE səthinə düşən CGRP-müsbət sinirlərin təxmin edilən orta səth sahəsi göstərilir. Əhəmiyyətli fərqlər var idi (P < 0,05) beşinci nəsil hava yolları ilə doqquzuncu nəsil sinir sıxlığı və doqquzuncu nəsil və terminal bronxiollar arasında orta sıxlıqda (orta ± SE, n = Nəsil başına 5-8).

        Texnikamız, eyni tənəffüs yolunun mediastinal və kostal tərəfləri arasındakı sıxlıqda asimmetriyanı təyin etməyə imkan verdi. Tənəffüs yollarının mövqeyini sənədləşdirərək, arteriya çatışmazlığı olan tənəffüs yollarının yarısı ilə müqayisədə arteriyada sinir sıxlığını qiymətləndirə bilərik. Siçovulda ağciyər arteriyası və bronx paralel bir yolu izləyir (21). Mediastinal yarı PGP 9.5-pozitiv sinir liflərinin daha sıx paylanmasını göstərdi (Şəkil 6)

        Şəkil 6. Konfokal şəkillər PGP 9.5 və CGRP üçün etiketlənmiş dördüncü nəsil ağciyərdaxili tənəffüs yolu divarının əks yarılarını müqayisə edir. Mediastinal yarısı (AAğciyər arteriyası ilə əlaqəli olmayan, qabırğa yarısı ilə müqayisədə daha qalın mərkəzi sinir lifləri və daha sıx sinir pleksusunu ehtiva edir (B), ağciyər arteriyasına bitişik olan.

        Epiteliya və interstisial bölmələr arasında sinirlərin davamlılığını daha yaxşı qiymətləndirmək üçün NEB və NEC-lərə nisbətən sinirlərin yerini müəyyən etmək üçün optik bölmələrdən istifadə etdik. NEC-lər və ya NEB-ləri təşkil edən NEC-lərin bir hissəsi bazal membranın üzərində və ya yaxınlığında yerləşdiyinə görə, NEC-lərə planar istinad əsasında sinirlərin interstisialdan epiteliya bölmələrinə keçdiyi yeri təxmin etmək üçün onların mövqeyindən istifadə etdik. Şəkil 7 -də proqnozlaşdırılan şəkillər seriyası

        Şəkil 7. Bir nöroendokrin hüceyrə ilə birlikdə CGRP pozitiv sinirlərin optik konfokal bölmələri (ulduz) distal tənəffüs yollarının divarında. Seriya, epitel müstəvisindən başlayan bronxiolar divarın 20 mikron optik hissəsini təmsil edir (yuxarı sol) və interstitiumda bitən (aşağı sol). The aşağı sağ şəkil bütün bölmələrin kompozit görüntüsünü göstərir. Sinir liflərinin interstisialdan epiteliya bölmələrinə keçdiyi yer olan bazal membranın mövqeyi neyroendokrin hüceyrələrə planar istinad əsasında təxmin edilmişdir. Sinirlər tənəffüs yolu epitelindən bir neçə dəfə keçir, lakin nadir hallarda epiteldə bitir. Oxlar epitel daxilində görünən sinir seqmentlərinin bitişik seqmentlərin bazal membranın altında yerləşdiyini qeyd edin. Proqnozlaşdırılan seriya sağ alt küncdə göstərilir.

        Bütün NEB-lər sinir lifinin yaxınlığında müşahidə edildi, lakin ətraflı təhlil edilən 26 NEB-dən yalnız 15-də sinirlər NEB-lərə və ya onun içindən keçdi (58%). Sinir lifləri nadir hallarda NEB-lərin yaxınlığında sonlanır. Şəkil 1 -də təmsil olunan NEB, müşahidə olunan bütün NEB -lər kimi CGRP və PGP 9.5 üçün də müsbət idi. On beş halda, strukturu skan edərək bir və ya bir neçə sinir lifinin NEB-dən keçməsini izləyə bildik (Şəkil 8A)

        Şəkil 8. (AOrta səviyyəli hava yolu divarının bir qol nöqtəsində çəkilən proqnozlaşdırılan konfokal görüntülər, CGRP-pozitiv NEB-dən keçən CGRP-pozitiv sinirləri nümayiş etdirir. (B) 113 1 μm optik bölmədən ibarət kompozit təsvir PGP 9.5-müsbət sinirlərlə sıx bağlı olan, lakin birbaşa təması olmayan NEB-i göstərir. Araşdırılmış NEB -lərin 42% -də NEB -ə nüfuz edən bir sinir təyin oluna bilmədi.

        Əksər NEB-lər əlaqəli tənəffüs yollarının nəsillərinin daha görkəmli lifləri ilə sıx əlaqədə müəyyən edilmişdir. Bu səbəbdən, NEB-lər tez-tez daha qalın mərkəzi sinirlərlə uyğunlaşaraq tənəffüs yolu boyunca ardıcıl olaraq qeyd olunurdu (Şəkil 9)

        Şəkil 9.Proksimal ağciyərdaxili tənəffüs yolunda çəkilmiş konfokal şəkillərin proqnozlaşdırılan seriyası üç NEB-li PGP 9.5-pozitiv sinirləri göstərir (ulduzlar) uzununa ox boyunca istiqamətlənmişdir. Tədqiq olunan proksimal ağciyər tənəffüs yollarının ~90%-də mərkəzi sinir gövdələri boyunca ardıcıl NEB düzülüşü nümunəsi müşahidə edilmişdir.

        PGP 9.5 və CGRP, keçirici tənəffüs yollarının divarlarında olan bir çox sinirdə kolokalizasiya olunmuşdur ki, bu da ağciyər içi hava yolu ağacında çoxlu afferent liflərin olduğunu göstərir. Daha əvvəl bildirildiyi kimi, ubiquitin karboksil terminal hidrolaz üçün qeyri -spesifik bir sinir markeri olan PGP 9.5 -ə antikor, vahid etiketli sinir lifləri və ganglionlar (17). Həssas bir nöropeptid olan CGRP -yə antikor, sinaptik veziküllərdə CGRP qablaşdırılmasını göstərən varikozlu bir etiketləmə modelinə malik idi. PEC 9.5 və CGRP antikorları NEC və NEB etiketlidir. PGP 9.5 antikoru, NEB -lərin əsas komponenti olan bərabər şəkildə etiketlənmiş NEC -lər və CGRP antikoru, nöroepitelial cisimləri meydana gətirən hüceyrələr daxilində fokus intensivlik sahələri nümayiş etdirdi. Qeyri-spesifik sinir marker PGP 9.5 və bizim kiçik afferent sinir lifləri (CGRP) göstəricimizin paylanmasındakı fərqlər NEB, NEC və sinir liflərində Şəkil 1A, 1B və 1C-ni araşdıraraq görünə bilər.

        Ağciyərin bütün ağciyər ağacı boyunca şəkil çəkmək üçün üç ölçülü texnologiyadan istifadə edərək, proksimaldan hava yollarının distal mövqelərinə doğru irəlilədikcə sinir liflərinin sıxlığının azaldığını müşahidə etdik. Seçilmiş hava yollarının yerlərində yüksək böyüdücü şəkillər yığınlarını çəkdik və luminal epitelin hər səthinə düşən sinirlərin səthini hesablamaq üçün bunlardan istifadə etdik. Əvvəlki tədqiqatlar tənəffüs yollarının sinir sıxlığı ilə tənəffüs yolunun vəziyyəti (proksimal traxeyanın məsafəsi ilə bağlı) arasında tərs əlaqəni müəyyən etmişdir. Tənəffüs yollarının proksimal yerlərində, o cümlədən rostral traxeya, quyruq traxeyası və əsas kök bronxda, daha distal qeyri-ağciyər tənəffüs yolları mövqelərinin bölmələrindən əhəmiyyətli dərəcədə aşağı sinir sıxlığı hesablanmışdır (12, 13). Araşdırmamız keçmiş tənəffüs yollarının sinir analizi işlərini genişləndirir və ağciyər içi tənəffüs yollarında sinir sıxlığı/mövqe əlaqələrində dramatik dəyişikliklər göstərir.

        Biz bir nəsil ərzində tənəffüs yolunun əks səthlərini araşdırdıq və sinir sıxlığında fərqli fərqləri müşahidə etdik. Siçovulların tənəffüs yollarının mediastinal yarısında sinir lifi sıxlığı 72% artdı və mərkəzi liflər qalın hava yolunun yarısı ilə müqayisədə daha qalın idi. Sinir paylanmasındakı bu fərqlər asanlıqla eyni hava yolu nəsli daxilində hava yollarının biologiyasındakı fərqlərə kömək edə bilər. İnnervasiyadan və ya neyrokimyəvi modulyasiyadan asılı olan hər hansı bir funksiya, selik ifrazı, glandular funksiya, hamar əzələ tonusu, damar keçiriciliyi, iltihabın yığılması və epitelin təmiri daxil olmaqla, sinir paylanmasındakı bu heterojenlikdən təsirlənəcəkdir (2, 3, 22, 23). Bundan əlavə, tənəffüs yollarında, ümumiyyətlə balanssızlıqla əlaqəli bir vəziyyət, sinir paylanmasında əlavə fərqlilik gözləmək olar. Bu səbəbdən araşdırmaçıların və klinisyenlərin, xüsusən araşdırılan xəstəliyin mexanizmi yerli sinir şəbəkələrinin təsirini ehtiva edə biləcəyi təqdirdə, nümunə və ya biopsiya toplama yerlərini diqqətlə təyin etmələri vacibdir. Nəticələrimiz, selikli hüceyrələr, damar pleksusları, bezlər və iltihablı hüceyrələr də daxil olmaqla digər hüceyrə növlərinin sinir liflərinin asimmetrik paylanmasından təsirlənib təsirlənməməsi sualına səbəb olur.

        Tədqiqatımız, ağciyər içi hava yolu ağacı boyunca epitelial və submukozal təbəqələr arasındakı sinir şəbəkəsinin davamlılığını vurğulayır. Fərdi sinir lifləri tez -tez epiteliya daxil olur və sonra submukozal bölməyə qayıdır. İntra-epitelial sinir uclarının erkən kəşfinə əsaslanaraq, tədqiqatçılar submukozal sinir liflərinin epitelial təbəqədə və ya tənəffüs yolunun lümenində sona çatacağını proqnozlaşdırmışlar. Epitelin içərisində soğanabənzər sinir sonluqları olmasına baxmayaraq, daha tez-tez epitelial sinir lifləri bazal membranı keçərək ucsuz-bucaqsız submukozal təbəqəyə qayıdırdı. Çox vaxt tək bir sinir lifi, epitelial və submukozal təbəqələr arasında hərəkət edərkən zirzəmi membranından bir neçə dəfə keçir. Bir çox epitel sinirinin varikoz olması təbiətin iki ölçülü şəkillərdə epitelin içərisində sinir sonlandırması təəssüratı yaratmış ola bilər. Epiteliya daxilində sinir liflərinin kəsilməsinin tez-tez olmaması onların epiteldəki hissiyyat rolunu nəzərə almır. Miyelin edilməmiş hiss aksonlarında reseptorlar aydın şəkildə müəyyən edilmişdir (25, 26). Tənəffüs yolu sinir şəbəkəsinin tənəffüs yolları səviyyələri arasında davamlılığı onu bir sıra hüceyrə tipləri və toxuma sistemləri arasında əlaqə üçün mükəmməl vasitəçi edir.

        Siçovulda, PGP 9.5 və CGRP NEB -lərdə və ağciyər içi tənəffüs yolunun fərdi NEC -lərində mövcuddur. Siçovuldakı NEB -lərin paylanması əvvəllər xəritələnmişdi (9, 13). İlk olaraq Frolich tərəfindən işıq mikroskopu (7) və daha sonra elektron mikroskopu (8) istifadə edərək Lauweryns tərəfindən təsvir edilən NEB və sinirlər arasındakı əlaqəni vurğuladıq. Sinirlərin NEB-lərə yaxınlığı bir sıra müstəntiqləri ikisi arasında sıx əlaqə təklif etməyə vadar etdi, lakin qarşılıqlı təsirin təbiətinin qəti izahı mövcud deyil. NEB -lər morfoloji cəhətdən karotid cisimlərə bənzədikləri və hipoksiyaya cavab olaraq vezikulyar məhsullar buraxdıqları üçün NEB -lər üçün bir sensor (kemoreseptor) funksiyası irəli sürülmüşdür (8, 27, 28). Əgər belə olsaydı, onda gözləmək olardı ki, bütün NEB-lər sensor liflər tərəfindən innervasiya ediləcək və NEB-lərin daxilində NEC-lərin deqranulyasiyası ölçülə bilən sistem reaksiyası yaradacaq. Dovşanların ultrastruktur tədqiqatları göstərir ki, NEB -lərin yalnız üçdə biri innervasiya olunur və denervasiya tədqiqatları göstərir ki, bu NEB -lərin yalnız üçdə ikisi hüceyrə cisimləri vagal ganglionlarda yerləşmiş sinirlər tərəfindən innervasiya olunur (29). İnnervating vagal afferents nüvə traktus solitarius daxilində sinaps (karotid bədən vagal afferents kimi), NEB degranulation tənəffüs mərkəzi funksiyası tənəffüs yolları daxilində oksigen qismən təzyiq maksimize üçün düzəlişlər ilə bağlı olardı. Mövcud tədqiqatlar, NEB degranulyasiyasına sistemli bir reaksiya verdiyini sübut etmir. Hipoventilyasiya sindromlu uşaqlarda aşkar olan xroniki hipoksiyaya, NEB hiperplaziyasına lokal kompensasiya cavabı var kimi görünür (30). Bu tənəffüs yolunun NEB hiperplaziyasında afferent və ya efferent sinirlərin rol oynadığı bəlli deyil.

        Keçmiş tədqiqatlar vagal sensor sinir lifləri ilə ağciyər içi NEBs -in yalnız 22% innervasiya nisbətini proqnozlaşdırsa da (29), denervasiya tədqiqatlarında NEB analizi NEB və afferent sinirlər arasında sıx qarşılıqlı əlaqələr olduğunu göstərir. Lauweryns tərəfindən edilən araşdırmalar, NEB aktivliyinin tənəffüs yolundakı yerli reflekslər tərəfindən modulyasiya oluna biləcəyini göstərir. Biyogen amin pozitiv NEB-ləri olan hava yolları, düyünlü ganglionların altındakı vagal ligasiya vasitəsi ilə afferent və efferent innervasiyasından birtərəfli qaydada məhrum edildikdə, NEB-lər 3 gün ərzində tənəffüs yollarının hipoksiyasına daha az reaksiya verirlər ki, bu da nörotransmitterin akson terminallarını tükəndirmək üçün kifayətdir. Bununla belə, vagusun düyün ganglionlarının üstündə bağlandığı zaman NEB-lərin hipoksiyaya reaksiyası təsirlənmir (10). Bu tədqiqatlar göstərir ki, neyropeptidlərin hüceyrə cisimləri düyün ganglionlarında yerləşən afferent sinirlərdən sərbəst buraxılması hipoksiyaya cavab olaraq NEB deqranulyasiyasını modullaşdırır.

        Kişi yetkin siçovullarda 26 NEB-nin ətraflı üçölçülü analizinə əsaslanaraq, biz tədqiq edilən NEB-lərin yarısından bir qədər çoxunda NEB-lər və sinir lifləri arasında müəyyən edilə bilən birbaşa əlaqə tapdıq. Bu sinirlərin əksəriyyəti CGRP və PGP 9.5 üçün müsbət idi. Əvvəllər Van Lommel tərəfindən nodoz qanqliyalarına yeridilmiş anterograd sinir izləyicisi ilə aparılan iş NEB/afferent sinir lifi komplekslərinin mövcudluğunu müəyyən etmişdir (31). Lakin bu cür əlaqələrin tezliyi müəyyən edilməmişdir. Yenidoğulmuş itlərdə bir neçə NEB-nin hər cür anatomik innervasiya çatışmazlığı aşkar edilmişdir (32). Üstəlik, tədqiq edilən NEB/sinir komplekslərinin 40% -i ilə əlaqəli, ehtimal ki, dejenerasyona işarə edən sapmış sinir morfologiyası, tədqiqatçıların NEB ilə əlaqəli sinirlərin yaşla birlikdə itdiyini irəli sürməsinə səbəb olmuşdur. Siçovulların yaşla birlikdə NEB innervasiyasını itirdiyini və ya ağciyər hava yolu NEB-lərinin 40%-də belə innervasiyanın heç vaxt olub olmadığını müəyyən etmək bizim tədqiqatımızın məqsədi deyildi. Ancaq inanırıq ki, yetkin siçovullarda təyin edilə bilən innervasyona malik olan NEB -lərin azlığı, normal tənəffüs funksiyasında NEB/sinir qarşılıqlı təsirlərinin rolunu şübhə altına alır. Əksinə, NEB və sinirlər arasındakı çətin məsafələr sürətli ünsiyyəti çətinləşdirə bilsə də, bu məsafələr NEB və sinir lifləri arasındakı qarşılıqlı əlaqəni mütləq şəkildə azaltmır. Jan və Jan tərəfindən edilən araşdırmalar, sinir terminallarından ayrılan peptidlərin yüzlərlə mikrometr uzaqlıqdakı neyronlara təsir göstərə biləcəyini göstərir (33).

        NEC/NEBs və sinirlərin qarşılıqlı təsirini tam olaraq başa düşməsək də, bilirik ki, hava yolundakı hər hansı bir lokusda nöropeptidlərin mövcudluğu əksər hallarda bu hüceyrələrdən asılıdır. Neyropeptidlərin mövcudluğunun dəyişdirilməsi, yerli tənəffüs yollarının biologiyasına təsir göstərə bilər, ehtimal ki, epiteli hüceyrə proliferasiyasını artırır (23) və ya artan qan axını, selikli sekresiya, tənəffüs yollarının hamar əzələ tonu və/və ya iltihablı hüceyrələrin işə qəbulu və aktivləşdirilməsi (2, 3). Bir sıra patologiyalarda nöropeptid tərkibli strukturların (NEC və NEB kimi) artan sıxlığı onların əhəmiyyətini göstərir. Qəfil körpə ölümü sindromu diaqnozu qoyulmuş körpələrdə (34), bronxial astmalı böyüklərdə (35) və xroniki bronxiti olan yetkinlərdə (36) tənəffüs yollarında NEC və NEB-lərdə nəzərəçarpacaq artımlar qeydə alınmışdır. Bu strukturların innervasiyası nəzərə alınmadığı üçün onların yerli təsirini proqnozlaşdıra bilmərik. NEB -lərin aktivliyi və böyüməsi normal olaraq sinirləri innervasiya etməklə mane ola bilər. İnnervasiya itkisi, nöroendokrin hüceyrələrin nəzarətsiz fəaliyyətinə və böyüməsinə səbəb ola bilər. Sinirlər və NEB -lər arasında birbaşa əlaqə tezliyi bir sıra tənəffüs patologiyaları arasında müqayisə olunana qədər patologiyada regional nöropeptid təsiri ilə bağlı fərziyyələr tam qiymətləndirilə bilməz. Sinirlərin NEC və NEB -lərə nisbəti tənəffüs yollarının patologiyasının inkişafında hər hansı bir markerdən asılı olmayaraq daha əhəmiyyətli ola bilər.

        Bu iş NIEHS qrantları 06791, ES05707, ES00628, ES06700 və T32 HL07013 tərəfindən dəstəkləndi. Müəlliflər Dr. R. Paige və A. Weir'in kömək və məsləhətlərini qəbul edirlər.


        Sinirlər

        PNS-dəki akson dəstələrinə sinirlər deyilir. Ətrafdakı bu quruluşlar, trakt adlanan mərkəzi həmkarından fərqlidir. Traktlardan fərqli olaraq, sinirlər təkcə sinir toxumasından ibarət deyil. Dokuları qidalandıran qan damarlarının yanında quruluşlarına yatırılan bağ toxumaları da var. Sinirin xarici səthi ətrafdakı lifli birləşdirici toxuma təbəqəsidir epineurium. Sinir daxilində aksonlar daha da yığılır fasiküllər, hər biri öz lifli birləşdirici toxuma təbəqəsi ilə əhatə olunmuşdur perineurium. Nəhayət, fərdi aksonlar boş birləşdirici toxuma ilə əhatə olunur endonevrium (Şəkil 13.2.3). Bu üç təbəqə əzələlər üçün birləşdirici toxuma örtüklərinə bənzəyir. Periferik aksonlar endonevriumla əhatə olunduğu üçün kəsilmiş aksonların bərpası mümkündür. Onlar kəsildikdən sonra akson tumurcuqlarının proksimal kəsilmiş ucu və cücərtilərdən biri, mahiyyətcə, orijinal hədəfə aparan (və ya yaxın) boş boru olan endonevriumu tapacaq. Endoneurim boşdur, çünki kəsilmiş aksonun distal hissəsi degenerasiya olunur, buna Wallerian (anterograde və ya ortograd) dejenerasiyası deyilir. Sinirlər, beyinə bağlı kranial sinirlər və ya onurğa beyni ilə əlaqəli onurğa sinirləri kimi bağlı olduqları CNS bölgəsi ilə əlaqələndirilir.

        Şəkil 13.2.3 – Sinir Strukturu. Bir sinirin quruluşu, xaricdən, hər bir fasikülün ətrafında və ayrı -ayrı sinir liflərini əhatə edən birləşdirici toxuma təbəqələrindən ibarətdir (toxuma mənbəyi: simian). LM × 40. (Micrograph, Regents of University of Michigan Medical School © 2012)

        Şəkil 13.2.4 – Sinir Gövdəsinin Yaxından Görünüşü: Endoneurium, perineurium və epineuriumu daha ətraflı araşdırmaq üçün sinir gövdəsinin bu slaydını yaxınlaşdırın (toxuma mənbəyi: simian). LM × 1600. (Mikroqrafik Miçiqan Universiteti Tibb Məktəbinin Regentləri tərəfindən təqdim edilmişdir © 2012)


        Videoya baxın: Histoloji. Sinir Doku Aksonlar u0026 Dendritler (Yanvar 2023).