Neuropil - Neuropil

Neuropil
Detalii
Sistem Sistem nervos
Identificatori
latin neuropilus
Plasă D019581
TH H2.00.06.2.02005
Termeni anatomici ai microanatomiei

Neuropilul (sau " neuropilul ") este orice zonă din sistemul nervos compusă în cea mai mare parte din axoni nemielinați , dendrite și procese celulare gliale care formează o regiune densă sinaptic conținând un număr relativ scăzut de corpuri celulare. Cea mai răspândită regiune anatomică a neuropilului este creierul care, deși nu este complet compus din neuropil, are cele mai mari și mai mari zone sinaptice concentrate ale neuropilului din corp. De exemplu, neocortexul și bulbul olfactiv conțin neuropil.

Substanța albă , care este compusă în cea mai mare parte din axoni mielinizați (de aici și culoarea sa albă) și celule gliale, nu este în general considerată a fi o parte a neuropilului.

Grey881.png

Neuropil (pl. Neuropils) provine din greacă: neuro , adică „tendon, tendon; nerv” și pilos , adică „simțit”. Originea termenului poate fi urmărită până la sfârșitul secolului al XIX-lea.

Locație

Neuropilul a fost găsit în următoarele regiuni: stratul exterior de neocortex, cortexul barilului , stratul plexiform interior și stratul plexiform exterior , hipofiza posterioară și glomerulii cerebelului . Toate acestea se găsesc la om, cu excepția cortexului butoi, dar multe specii au omologi similari cu regiunile noastre neuropile. Cu toate acestea, gradul de similitudine depinde de compararea compoziției neuropilului. Concentrațiile de neuropil în anumite regiuni sunt importante de determinat, deoarece simpla utilizare a proporțiilor diferitelor elemente postsinaptice nu verifică dovezile necesare, concludente. Compararea concentrațiilor poate determina dacă proporțiile diferitelor elemente postsinaptice au intrat în contact cu o anumită cale axonală. Concentrațiile relative ar putea semnifica o reflectare a diferitelor elemente postsinaptice în neuropil sau arăta că axonii au căutat și au format sinapse doar cu elemente postsinaptice specifice.

Funcţie

Deoarece neuropilii au un rol divers în sistemul nervos, este dificil să se definească o anumită funcție generală pentru toți neuropilii. De exemplu, glomerulii olfactivi funcționează ca un fel de stații de cale pentru informațiile care curg de la neuronii receptorului olfactiv la cortexul olfactiv. Stratul interior plexiform al retinei este puțin mai complex. Cele Celulele bipolare post-sinaptice fie la tije sau conuri sunt fie depolarizat sau hyperpolarized în funcție de faptul dacă celulele bipolare au sinapsele-inversoare semn sau o-conservare semn sinapse.

Eficiență în creier

Neuronii sunt necesari pentru toate conexiunile realizate în creier și, prin urmare, pot fi considerate „firele” creierului. Ca și în calcul, o entitate este cea mai eficientă atunci când firele sale sunt optimizate; prin urmare, un creier care a suferit milioane de ani de selecție naturală ar fi de așteptat să aibă circuite neuronale optimizate. Pentru a avea un sistem neuronal optimizat, acesta trebuie să echilibreze patru variabile - trebuie să „minimizeze întârzierile de conducere în axoni, atenuarea pasivă a cablului în dendrite și lungimea„ firului ”folosit pentru a construi circuite”, precum și „să maximizeze densitatea sinapselor”, optimizând în esență neuropilul. Cercetătorii de la Cold Spring Harbor Laboratory au formulat echilibrul optim al celor patru variabile și au calculat raportul optim dintre axon plus volumul dendritului (adică volumul „firului” sau volumul neuropilului) la volumul total de substanță gri. Formula a prezis un creier optim cu 3/5 (60%) din volumul său ocupat de neuropil. Dovezile experimentale preluate din trei creiere de șoareci sunt de acord cu acest rezultat. „Fracțiunea firului este de 0,59 ± 0,036 pentru stratul IV al cortexului vizual, 0,62 ± 0,055 pentru stratul Ib de cortex piriform și 0,54 ± 0,035 pentru stratul radiat al câmpului hipocampic CA1. Media generală este de 0,585 ± 0,043; aceste valori sunt nu diferă statistic de 3/5 optim. "

Semnificația clinică

Schizofrenie

S-a demonstrat că o anumită proteină se pierde la persoanele cu schizofrenie care determină deteriorarea dendritelor și a coloanei vertebrale în cortexul prefrontal dorsolateral , o parte a neocortexului, care joacă un rol cheie în procesarea informațiilor, atenția, memoria, gândirea ordonată și planificarea care sunt toate funcții care se deteriorează la persoanele cu schizofrenie. Deteriorarea neuropilului în acest cortex a fost propusă ca un factor care contribuie la fiziopatologia schizofreniei.

Boala Alzheimer

Alzheimerul este o boală neuropatologică care se presupune că ar rezulta din pierderea coloanelor dendritice și / sau deformarea acestor coloane din cortexele frontale și temporale ale pacientului. Cercetătorii au legat boala de o scădere a expresiei drebrinei , o proteină despre care se crede că joacă un rol în potențarea pe termen lung , ceea ce înseamnă că neuronii ar pierde plasticitatea și ar avea probleme cu formarea de noi conexiuni. Această defecțiune se prezintă sub forma unor filamente elicoidale care se încurcă împreună în neuropil. Același fenomen pare să se întâmple și la vârstnici.

Alte animale

Alte mamifere

O zonă non-umană semnificativă a neuropilului este cortexul butoiului găsit la mamiferele cu mustăți (de exemplu, pisici, câini și rozătoare); fiecare „butoi” din cortex este o regiune a neuropilului în care se termină intrarea dintr-un singur mustață.

Semnificația diferenței neuropil la cimpanzei și oameni

Sa presupus că neuropilul este un factor cheie în diferențierea capacității cognitive umane de cea a altor animale. Într-un studiu care a comparat cimpanzeul și cortexul frontopolar uman și cortexul frontoinsular neuropil, s-a constatat că oamenii prezintă o fracție neuropilă semnificativ mai mare decât celelalte zone ale creierului lor. Acest lucru sugerează că, pe măsură ce am evoluat, cortexul nostru prefrontal a dezvoltat un neuropil mai dens, ceea ce se traduce prin mai multe conexiuni neuronale. La cimpanzei aceste regiuni prefrontale nu au prezentat mai mult neuropil.

Artropode

Lobul optic al artropodelor și ganglionul a creierului artropode precum ganglionului în cordonul nervului ventrale sunt unmyelinated și , prin urmare , fac parte din clasa neuropils.

Cercetare

Cercetările s-au concentrat asupra locului în care neuropilul se găsește în multe specii diferite, pentru a dezvălui gama de semnificații pe care o are și funcțiile posibile.

Studii recente

La cimpanzei și oameni, neuropilul oferă o măsură proxy a conectivității totale într-o regiune locală, deoarece este compusă în principal din dendrite, axoni și sinapse.

La insecte complexul central joacă un rol important în funcția creierului de ordin superior. Neuropilul din elipsoidul Drosophila este compus din patru substructuri. Fiecare secțiune a fost observată la mai multe insecte, precum și influența pe care aceasta o are asupra comportamentului , cu toate acestea funcția exactă a acestui neuropil s-a dovedit evazivă. Comportamentul anormal de mers și comportamentul de zbor sunt controlate în primul rând de complexul central, iar mutațiile genetice care perturbă structura susțin ipoteza că neuropilul complex central este un loc de control comportamental. Cu toate acestea, numai componentele specifice ale comportamentului au fost afectate de mutațiile genetice. De exemplu, coordonarea de bază a piciorului de mers a fost normală, în timp ce viteza, activitatea și întoarcerea au fost afectate. Aceste observații sugerează că complexul central joacă nu numai un rol în comportamentul locomotor, ci și reglarea fină. Există, de asemenea, dovezi suplimentare că neuropilul poate funcționa în învățarea asociativă olfactivă și în memorie .

La om, schizofrenia poate fi cauzată de deteriorarea neuropilului, cu multe dovezi care indică în mod specific disfuncția cortexului prefrontal dorsolateral (DLPFC) . Cercetările au arătat neuropil redus în zona 9 a schizofrenicilor, precum și constatări consistente ale densității coloanei vertebrale reduse în neuronii piramidali ai stratului III ai corticilor temporali și frontali. Deoarece neuropilul este locația celor mai multe sinapse corticale, este probabil ca deteriorarea să afecteze foarte mult procesarea și să producă simptomele pe care le manifestă schizofrenii.

Vezi si

Citații

Domeniu public Acest articol încorporează text în domeniul public de la pagina 1016 a celei de-a 20-a ediții a lui Gray's Anatomy (1918)

Surse

  • Neuropil: Roche Encyclopedia of Medicine , Dictionary Barn.
  • Gazzaniga, Richard B. Ivry; Mangun, George R .; Steven, Megan S. (2009). Neuroștiințe cognitive: biologia minții (ed. A 3-a). New York: WW Norton. ISBN 978-0-393-92795-5.
  • Eric R. Kandel; James H. Schwartz; Thomas M. Jessell, eds. (2000). Principiile științei neuronale (ediția a IV-a). New York: McGraw-Hill, Divizia de profesii în sănătate. ISBN 978-0-8385-7701-1.
  • Larry R. Squire; Stephen M. Kosslyn, eds. (1998). Constatări și opinii actuale în neuroștiințe cognitive. Opinia curentă în Neurobiologie . Cambridge, Massachusetts: presa MIT. ISBN 978-0-262-69204-5.

linkuri externe