Jump to content

Нисходящий нейрон

Нисходящий нейрон это нейрон , который передает сигналы от головного мозга к нервным цепям спинного мозга (позвоночные животные) или вентрального нервного канатика (беспозвоночные). Нисходящие нейроны, являясь единственными проводниками информации между мозгом и телом, играют ключевую роль в поведении. Их активность может инициировать, поддерживать, модулировать и прекращать такое поведение, как передвижение. Поскольку количество нисходящих нейронов на несколько порядков меньше, чем количество нейронов в головном или спинном мозге/вентральном нервном мозге, этот класс клеток представляет собой критическое узкое место в потоке информации от сенсорных систем к двигательным цепям.

Анатомия

[ редактировать ]

Нисходящие нейроны имеют сомы и дендриты (первичные входные зоны) в мозге. Их аксоны проходят через шею в соединительных путях или путях и выходят на нейроны спинного мозга (позвоночные животные) или вентрального нервного ствола (беспозвоночные).

Схема основных нисходящих путей у млекопитающих. Корково -спинномозговые и кортикобульбарные пути представляют собой пирамидные пути, контролирующие произвольные движения. Тектоспинальный . , руброспинальный , вестибулоспинальный и ретикулоспинальный пути являются экстрапирамидными путями, контролирующими непроизвольные движения

Млекопитающие обладают сотнями тысяч нисходящих нейронов. [1] [2] Функционально их можно разделить на два основных пути: пирамидные пути , которые берут начало в моторной коре, и экстрапирамидные пути , которые берут начало в стволе мозга (см. схему). Примером первого является кортикоспинальный тракт , отвечающий за произвольные движения тела. Примером последнего является ретикулоспинальный тракт , который способствует бессознательной регуляции локомоции и позы. Ретикулоспинальные нейроны возникают в медуллярной ретикулярной формации , где они получают информацию от вышестоящих локомоторных центров, таких как мезэнцефалическая локомоторная область и базальные ганглии . [3]

Схема основных нисходящих путей Drosophila melanogaster , вид сбоку . В вентральной нервной хорде основные пути нацелены на нейропили спинного крыла, шеи и жужжальца, нейропили вентральной ноги и промежуточный покров, интегративную область. Адаптировано из Намики и др. (2018) [4] .

Насекомые обладают всего несколькими сотнями нисходящих нейронов. [5] [6] [7] [8] Исследования плодовой мухи Drosophila melanogaster позволяют предположить, что они организованы по трем широким путям (см. схему). [8] Два прямых пути связывают определенные области мозга с двигательными цепями вентрального нервного канатика, управляющими ногами и крыльями соответственно. Третий путь соединяет широкий спектр областей мозга с большой интегративной областью вентрального нервного канатика, которая может контролировать оба набора придатков.


Нисходящие нейроны играют важную роль в инициировании, поддержании, модуляции и прекращении поведения. Несколько нисходящих нейронов, участвующих в управлении определенным поведением, были идентифицированы как у позвоночных, так и у беспозвоночных. К ним относятся нисходящие нейроны, которые могут инициировать и прекращать локомоцию. [9] [10] [11] [12] модулировать скорость передвижения [10] [13] [14] и направление, [15] [16] [17] [18] [19] и помочь координировать конечности. [20]

Хотя некоторых нисходящих нейронов достаточно, чтобы вызвать определенное поведение, [21] [22] [19] большинство видов поведения, скорее всего, контролируются не отдельными командно-подобными нисходящими нейронами, а совокупной активностью различных нисходящих нейронов. [23] [24]

Некоторые нисходящие пути образуют прямые связи с мотонейронами и премоторными интернейронами. [25] включая центральные генераторы шаблонов . [26] Но как именно нисходящие сигналы интегрируются в цепи спинного мозга (позвоночные) или вентрального нервного канатика (беспозвоночные) во время поведения, не совсем понятно. [3] [27]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Лемон, Роджер Н. (21 июля 2008 г.). «Нисходящие пути в управлении двигателем». Ежегодный обзор неврологии . 31 : 195–218. дои : 10.1146/annurev.neuro.31.060407.125547 . ISSN   0147-006X . OCLC   57214750 . ПМИД   18558853 .
  2. ^ Лян, Хуачжэн; Паксинос, Джордж ; Уотсон, Чарльз (9 октября 2010 г.). «Проекции головного мозга на спинной мозг у мышей». Структура и функции мозга . 215 (3–4): 159–186. дои : 10.1007/s00429-010-0281-x . hdl : 20.500.11937/30100 . ISSN   1863-2653 . LCCN   2007243247 . OCLC   804279700 . ПМИД   20936329 . S2CID   1880945 .
  3. ^ Jump up to: а б Лейрас, Роберто; Крегг, Джаред М.; Кин, Оле (8 июля 2022 г.). «Стволовые цепи передвижения» . Ежегодный обзор неврологии . 45 (1): аннурев–нейро–082321-025137. doi : 10.1146/annurev-neuro-082321-025137 . ISSN   0147-006X . ПМИД   34985919 . S2CID   245771230 .
  4. ^ Намики, Сигэхиро; Дикинсон, Майкл Х; Вонг, Аллан М; Корфф, Вятт; Кард, Гвинет М. (26 июня 2018 г.). Скотт, Кристин (ред.). «Функциональная организация нисходящих сенсомоторных путей у дрозофилы» . электронная жизнь . 7 : е34272. дои : 10.7554/eLife.34272 . ISSN   2050-084X . ПМК   6019073 . ПМИД   29943730 .
  5. ^ Окада, Рюичи; Сакура, Мидори; Мизунами, Макото (31 марта 2003 г.). «Распределение дендритов нисходящих нейронов и его значение для базовой организации мозга таракана» . Журнал сравнительной неврологии . 458 (2): 158–174. дои : 10.1002/cne.10580 . ISSN   0021-9967 . ПМИД   12596256 . S2CID   14396370 .
  6. ^ Гал, Рам; Либерсат, Фредерик (сентябрь 2006 г.). «Новые перспективы инициирования и поддержания двигательного поведения насекомых, выявленные при специфических поражениях головных ганглиев» . Журнал сравнительной физиологии А. 192 (9): 1003–1020. дои : 10.1007/s00359-006-0135-4 . ISSN   0340-7594 . ПМИД   16733727 . S2CID   28032937 .
  7. ^ Сюй, Синтия Т.; Бхандават, Викас (апрель 2016 г.). «Организация нисходящих нейронов у Drosophila melanogaster» . Научные отчеты . 6 (1): 20259. Бибкод : 2016NatSR...620259H . дои : 10.1038/srep20259 . ISSN   2045-2322 . ПМЦ   4738306 . ПМИД   26837716 .
  8. ^ Jump up to: а б Намики, Сигэхиро; Дикинсон, Майкл Х; Вонг, Аллан М; Корфф, Вятт; Кард, Гвинет М. (26 июня 2018 г.). «Функциональная организация нисходящих сенсомоторных путей у дрозофилы» . электронная жизнь . 7 : е34272. дои : 10.7554/eLife.34272 . ISSN   2050-084X . ПМК   6019073 . ПМИД   29943730 .
  9. ^ Бидай, Салил С.; Латурни, Меган; Чанг, Эми К.; Лю, Юэцзян; Бокемюль, Тилль; Бюшгес, Ансгар; Скотт, Кристин (11 ноября 2020 г.). «Два мозговых пути инициируют различные программы ходьбы вперед у дрозофилы» . Нейрон . 108 (3): 469–485.e8. дои : 10.1016/j.neuron.2020.07.032 . ISSN   0896-6273 . ПМЦ   9435592 . ПМИД   32822613 . S2CID   221198570 .
  10. ^ Jump up to: а б Капелли, Паоло; Пиветта, Кьяра; Соледад Эспозито, Мария; Арбер, Сильвия (ноябрь 2017 г.). «Цепи контроля двигательной скорости в каудальном стволе мозга» . Природа . 551 (7680): 373–377. Бибкод : 2017Natur.551..373C . дои : 10.1038/nature24064 . ISSN   1476-4687 . ПМИД   29059682 . S2CID   205260887 .
  11. ^ Закариас, Рикардо; Намики, Сигэхиро; Кард, Гвинет М.; Васконселос, Мария Луиза; Мойта, Марта А. (12 сентября 2018 г.). «Зависимый от скорости нисходящий контроль поведения замерзания у Drosophila melanogaster» . Природные коммуникации . 9 (1): 3697. Бибкод : 2018NatCo...9.3697Z . дои : 10.1038/s41467-018-05875-1 . ISSN   2041-1723 . ПМК   6135764 . ПМИД   30209268 .
  12. ^ Бувье, Жюльен; Каджано, Витторио; Лейрас, Роберто; Кальдейра, Ванесса; Беллардита, Кармело; Балуева Кира; Фукс, Андреа; Кин, Оле (19 ноября 2015 г.). «Нисходящие командные нейроны в стволе мозга, останавливающие передвижение» . Клетка . 163 (5): 1191–1203. дои : 10.1016/j.cell.2015.10.074 . ISSN   1097-4172 . ПМЦ   4899047 . ПМИД   26590422 .
  13. ^ Севери, Кристен Э.; Португальский, Рубен; Маркиш, Жоау К.; О'Мэлли, Дональд М.; Оргер, Майкл Б.; Энгерт, Флориан (6 августа 2014 г.). «Нейронный контроль и модуляция скорости плавания личинки данио» . Нейрон . 83 (3): 692–707. дои : 10.1016/j.neuron.2014.06.032 . ISSN   0896-6273 . ПМК   4126853 . ПМИД   25066084 .
  14. ^ Намики, Сигэхиро; Рос, Иво Г.; Морроу, Кармен; Роуэлл, Уильям Дж.; Кард, Гвинет М.; Корфф, Вятт; Дикинсон, Майкл Х. (14 марта 2022 г.). «Популяция нисходящих нейронов, регулирующая полетный двигатель дрозофилы» . Современная биология . 32 (5): 1189–1196.е6. дои : 10.1016/j.cub.2022.01.008 . ISSN   1879-0445 . ПМЦ   9206711 . ПМИД   35090590 . S2CID   236961767 .
  15. ^ Крегг, Джаред М.; Лейрас, Роберто; Монталант, Алексия; Ванкен, Паулина; Уикершем, Ян Р.; Кин, Оле (июнь 2020 г.). «Нейроны ствола мозга, отвечающие за локомоторную асимметрию млекопитающих» . Природная неврология . 23 (6): 730–740. дои : 10.1038/s41593-020-0633-7 . ISSN   1546-1726 . ПМЦ   7610510 . ПМИД   32393896 .
  16. ^ Оргер, Майкл Б.; Кампф, Адам Р.; Севери, Кристен Э.; Боллманн, Иоганн Х.; Энгерт, Флориан (март 2008 г.). «Контроль визуально управляемого поведения с помощью отдельных популяций нейронов спинальной проекции» . Природная неврология . 11 (3): 327–333. дои : 10.1038/nn2048 . ISSN   1546-1726 . ПМЦ   2894808 . ПМИД   18264094 .
  17. ^ Шнелл, Беттина; Рос, Иво Г.; Дикинсон, Майкл Х. (24 апреля 2017 г.). «Нисходящий нейрон коррелирует с быстрым маневрированием летающей дрозофилы» . Современная биология . 27 (8): 1200–1205. дои : 10.1016/j.cub.2017.03.004 . ISSN   0960-9822 . ПМК   6309624 . ПМИД   28392112 . S2CID   5052663 .
  18. ^ Райшубский, Александр; Хольц, Стивен Л.; Д'Алессандро, Изабель; Ли, Анна А.; Вандербек, Куинн X.; Хабер, Изабель С.; Гибб, Питер В.; Уилсон, Рэйчел И. (18 июля 2020 г.). «Нейронные механизмы рулевого управления у шагающей дрозофилы» : 2020.04.04.024703. дои : 10.1101/2020.04.04.024703 . {{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется |journal= ( помощь )
  19. ^ Jump up to: а б Бидай, Салил С.; Махачек, Кристиан; Ву, Ян; Диксон, Барри Дж. (4 апреля 2014 г.). «Нейрональный контроль направления ходьбы дрозофилы» . Наука . 344 (6179): 97–101. Бибкод : 2014Sci...344...97B . дои : 10.1126/science.1249964 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   24700860 . S2CID   27815021 .
  20. ^ Рудер, Людвиг; Такеока, Ая; Арбер, Сильвия (7 декабря 2016 г.). «Нисходящие спинальные нейроны, нисходящие на большие расстояния, обеспечивают стабильность локомоторной деятельности четвероногих» . Нейрон . 92 (5): 1063–1078. дои : 10.1016/j.neuron.2016.10.032 . ISSN   0896-6273 . ПМИД   27866798 . S2CID   2203590 .
  21. ^ Корн, Анри; Фабер, Дональд С. (7 июля 2005 г.). «Клетка Маутнера полвека спустя: нейробиологическая модель принятия решений?» . Нейрон . 47 (1): 13–28. дои : 10.1016/j.neuron.2005.05.019 . ISSN   0896-6273 . ПМИД   15996545 . S2CID   2851487 .
  22. ^ Хампель, Стефани; Франконвиль, Ромен; Симпсон, Джули Х; Сидс, Эндрю М. (7 сентября 2015 г.). Борст, Александр (ред.). «Нейронная командная схема для управления движениями» . электронная жизнь . 4 : e08758. doi : 10.7554/eLife.08758 . ISSN   2050-084X . ПМК   4599031 . ПМИД   26344548 .
  23. ^ Канде, Джессика; Намики, Сигэхиро; Цю, Джируй; Корфф, Вятт; Кард, Гвинет М; Шаевиц, Джошуа В; Стерн, Дэвид Л; Берман, Гордон Дж. (26 июня 2018 г.). «Оптогенетическое исследование нисходящего поведенческого контроля у дрозофилы» . электронная жизнь . 7 : е34275. дои : 10.7554/eLife.34275 . ISSN   2050-084X . ПМК   6031430 . ПМИД   29943729 .
  24. ^ Намики, Сигэхиро; Рос, Иво Г.; Морроу, Кармен; Роуэлл, Уильям Дж.; Кард, Гвинет М.; Корфф, Вятт; Дикинсон, Майкл Х. (31 января 2022 г.). «Популяция нисходящих нейронов, регулирующая полетный двигатель дрозофилы» . Современная биология . 32 (5): 1189–1196.е6. дои : 10.1016/j.cub.2022.01.008 . ISSN   0960-9822 . ПМЦ   9206711 . ПМИД   35090590 . S2CID   236961767 .
  25. ^ Лемон, Роджер Н. (1 июля 2008 г.). «Нисходящие пути в двигательном управлении» . Ежегодный обзор неврологии . 31 (1): 195–218. дои : 10.1146/annurev.neuro.31.060407.125547 . ISSN   0147-006X . ПМИД   18558853 .
  26. ^ Джордан, Ларри М.; Лю, Цзюнь; Хедлунд, Питер Б.; Ладно, Тургай; Пирсон, Кейр Г. (1 января 2008 г.). «Нисходящие командные системы для начала движения у млекопитающих» . Обзоры исследований мозга . Сети в движении. 57 (1): 183–191. дои : 10.1016/j.brainresrev.2007.07.019 . ISSN   0165-0173 . ПМИД   17928060 . S2CID   39052299 .
  27. ^ Бидай, Салил С.; Бокемюль, Тилль; Бюшгес, Ансгар (1 февраля 2018 г.). «Шестиногая ходьба у насекомых: как CPG, периферическая обратная связь и нисходящие сигналы генерируют скоординированные и адаптивные двигательные ритмы» . Журнал нейрофизиологии . 119 (2): 459–475. дои : 10.1152/jn.00658.2017 . ISSN   1522-1598 . ПМИД   29070634 .
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 6a42d8d87d92b73e355f39b4ef97e7e2__1701628980
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/6a/e2/6a42d8d87d92b73e355f39b4ef97e7e2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Descending neuron - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)