Супраоптическое ядро
| Супраоптическое ядро | |
|---|---|
 Супраоптическое ядро человека (SON, дорсолатеральный и вентромедиальный компоненты) в этом корональном срезе обозначено заштрихованными областями. Точки представляют нейроны вазопрессина (AVP) (также наблюдаемые в паравентрикулярном ядре , PVN). Медиальной поверхностью является 3-й желудочек (3V), с более латеральной слева. | |
| Подробности | |
| Идентификаторы | |
| латинский | супраоптическое ядро |
| МеШ | D013495 |
| Нейроимена | 385 |
| НейроЛекс ID | бирнлекс_1411 |
| ТА98 | A14.1.08.912 |
| ТА2 | 5721 |
| ФМА | 62317 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
Супраоптическое ядро ( СОН ) — ядро крупноклеточных нейросекреторных клеток в гипоталамусе головного мозга млекопитающих. Ядро расположено в основании мозга, рядом с перекрестом зрительных нервов . У человека СОН содержит около 3000 нейронов .
Функция
[ редактировать ]вырабатывают Тела клеток пептидный гормон вазопрессин , который также известен как антидиуретический гормон (АДГ), и пептидный гормон окситоцин. [1] Оба этих пептида высвобождаются из задней доли гипофиза. АДГ попадает через кровоток к клеткам-мишеням в сосочковых протоках почек, усиливая реабсорбцию воды. Окситоцин попадает в кровоток и воздействует на молочные железы и матку. [ нужна ссылка ]
В телах клеток гормоны упакованы в большие мембраносвязанные везикулы, которые транспортируются по аксонам к нервным окончаниям. Секреторные гранулы также хранятся в пакетах вдоль аксона, называемых тельцами Херринга . [ нужна ссылка ]
Подобные магноцеллюлярные нейроны обнаруживаются также в паравентрикулярном ядре . [ нужна ссылка ]
Сигнализация
[ редактировать ]Каждый нейрон ядра имеет один длинный аксон , который проецируется в заднюю долю гипофиза , где дает начало примерно 10 000 нейросекреторных нервных окончаний. Магноклеточные нейроны электрически возбудимы: в ответ на афферентные стимулы от других нейронов они генерируют потенциалы действия , которые распространяются по аксонам. Когда потенциал действия проникает в нейросекреторную терминаль, терминал деполяризуется, и кальций поступает в терминал через потенциалзависимые каналы. Поступление кальция вызывает секрецию некоторых пузырьков посредством процесса, известного как экзоцитоз . Содержимое пузырьков высвобождается во внеклеточное пространство, откуда диффундирует в кровоток. [2]
Регуляция супраоптических нейронов
[ редактировать ]Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) высвобождается в ответ на концентрацию растворенных веществ в крови, уменьшение объема крови или артериального давления. [ нужна ссылка ]
Некоторые другие входные сигналы поступают из ствола мозга, в том числе от некоторых норадренергических нейронов ядра одиночного тракта и вентролатерального продолговатого мозга . Однако многие прямые сигналы в супраоптическое ядро поступают от нейронов, находящихся непосредственно за пределами ядра («перинуклеарная зона»). [ нужна ссылка ]
Из афферентных входов супраоптического ядра большинство содержит либо тормозной нейромедиатор ГАМК , либо возбуждающий нейромедиатор глутамат , но эти медиаторы часто сосуществуют с различными пептидами. Другие афферентные нейротрансмиттеры включают норадреналин (из ствола мозга), дофамин, серотонин и ацетилхолин. [ нужна ссылка ]
Супраоптическое ядро как «модельная система»
[ редактировать ]Супраоптическое ядро является важной «модельной системой» в нейробиологии. Для этого есть много причин: некоторые технические преимущества работы с супраоптическим ядром заключаются в том, что тела клеток относительно велики, клетки производят исключительно большое количество секреторных продуктов, а ядро относительно гомогенно и его легко отделить от других областей мозга. . Экспрессия генов и электрическая активность супраоптических нейронов широко изучались во многих физиологических и экспериментальных условиях. [3]
Морфологическая пластичность супраоптического ядра
[ редактировать ]Анатомические исследования с использованием электронной микроскопии показали, что морфология супраоптического ядра удивительно адаптируема. [4] [5] [6]
Например, во время лактации происходят большие изменения в размере и форме нейронов окситоцина, количестве и типах синапсов , которые получают эти нейроны, а также в структурных отношениях между нейронами и глиальными клетками в ядре. Эти изменения возникают во время родов и считаются важной адаптацией, которая подготавливает нейроны окситоцина к устойчивой высокой потребности в окситоцине. Окситоцин необходим для выделения молока в ответ на сосание. [ нужна ссылка ]
Эти исследования показали, что мозг гораздо более «пластичен» по своей анатомии, чем считалось ранее, и привели к большому интересу к взаимодействиям между глиальными клетками и нейронами в целом. [ нужна ссылка ]
Связь стимул-секреция
[ редактировать ]В ответ, например, на повышение концентрации натрия в плазме, вазопрессиновые нейроны также разряжают потенциалы действия всплесками, но эти всплески гораздо продолжительнее и менее интенсивны, чем всплески, демонстрируемые нейронами окситоцина, а всплески в вазопрессиновых клетках не являются взрывными. синхронизировано. [7]
Казалось странным, что клетки вазопрессина срабатывают очередями. Поскольку активность клеток вазопрессина не синхронизирована, общий уровень секреции вазопрессина в кровь является постоянным, а не пульсирующим. Ричард Дайболл и его коллеги предположили, что этот образец активности, называемый «фазовым возбуждением», может быть особенно эффективным для стимулирования секреции вазопрессина. Они показали, что это так [8] путем изучения секреции вазопрессина из изолированной задней доли гипофиза in vitro. Они обнаружили, что секреция вазопрессина может быть вызвана электрическими стимулирующими импульсами, приложенными к железе, и что при фазовой стимуляции высвобождается гораздо больше гормона, чем при непрерывной стимуляции.
Эти эксперименты привели к интересу к «связи стимула и секреции» — взаимосвязи между электрической активностью и секрецией. Супраоптические нейроны необычны из-за большого количества пептидов, которые они секретируют, а также из-за того, что они выделяют пептиды в кровь. Однако многие нейроны головного мозга, особенно гипоталамуса, синтезируют пептиды. Сейчас считается, что всплески электрической активности могут быть важны для высвобождения большого количества пептидов из нейронов, секретирующих пептиды. [ нужна ссылка ]
Дендритная секреция
[ редактировать ]Супраоптические нейроны обычно имеют 1-3 крупных дендрита , большая часть которых выступает вентрально, образуя мат отростков у основания ядра, называемый вентральной глиальной пластинкой . Дендриты получают большую часть синаптических терминалей от афферентных нейронов, которые регулируют супраоптические нейроны, но дендриты нейронов часто активно участвуют в обработке информации, а не являются просто пассивными приемниками информации. Дендриты супраоптических нейронов содержат большое количество нейросекреторных пузырьков, содержащих окситоцин и вазопрессин, которые могут высвобождаться из дендритов путем экзоцитоза. Окситоцин и вазопрессин, высвобождаемые задней долей гипофиза, попадают в кровь и не могут повторно попасть в мозг, поскольку гематоэнцефалический барьер не пропускает окситоцин и вазопрессин, но окситоцин и вазопрессин, высвобождаемые из дендритов, действуют внутри мозг. Нейроны окситоцина сами по себе экспрессируют рецепторы окситоцина, а нейроны вазопрессина экспрессируют рецепторы вазопрессина, поэтому пептиды, высвобождаемые дендритами, «саморегулируют» супраоптические нейроны. Франсуаза Моос и Филипп Ришар впервые показали, что ауторегуляторное действие окситоцина важно для рефлекса молокоотдачи. [ нужна ссылка ]
Эти пептиды имеют относительно длительный период полураспада в мозге (около 20 минут в спинномозговой жидкости), и они высвобождаются в больших количествах в супраоптическом ядре, поэтому они могут диффундировать через внеклеточные пространства мозга и действовать на расстоянии. цели. Рецепторы окситоцина и вазопрессина присутствуют во многих других областях мозга, включая миндалевидное тело , ствол мозга и перегородку , а также в большинстве ядер гипоталамуса. [ нужна ссылка ]
Поскольку в этом месте высвобождается так много вазопрессина и окситоцина, исследования супраоптического ядра внесли важный вклад в понимание того, как регулируется высвобождение из дендритов, и в понимание его физиологического значения. Исследования показали, что секретин помогает облегчить высвобождение дендритного окситоцина в SON и что введение секретина в SON повышает социальное признание у грызунов. Эти расширенные социальные способности, по-видимому, действуют за счет воздействия секретина на нейроны окситоцина в СЯН, поскольку блокирование рецепторов окситоцина в этой области блокирует социальное распознавание. [9]
Сосуществующие пептиды
[ редактировать ]Нейроны вазопрессина и нейроны окситоцина производят множество других нейроактивных веществ в дополнение к вазопрессину и окситоцину, хотя большинство из них присутствуют лишь в небольших количествах. Однако известно, что некоторые из этих других веществ важны. Динорфин, продуцируемый нейронами вазопрессина, участвует в регуляции формирования фазового разряда нейронов вазопрессина, а оксид азота , продуцируемый обоими типами нейронов, является регулятором клеточной активности с отрицательной обратной связью. Нейроны окситоцина также производят динорфин; в этих нейронах динорфин действует на нервные окончания задней доли гипофиза как ингибитор секреции окситоцина по отрицательной обратной связи. Нейроны окситоцина также производят большое количество холецистокинина , а также регуляторный транскрипт кокаина и амфетамина (CART).
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ишуина, Татьяна (1999). «Нейроны вазопрессина и окситоцина супраоптического и паравентрикулярного ядра человека; изменения размера в зависимости от возраста и пола» . Журнал клинической эндокринологии и метаболизма – через CrossRef.
- ^ Мариб, Элейн (2014). Анатомия и физиология . Гленвью, Иллинойс: ISBN Pearson Education, Inc. 978-0-321-86158-0 .
- ^ Бурбах, Дж. Питер Х.; Лакман, Саймон М.; Мерфи, Дэвид; Гейнер, Гарольд (2001). «Геновая регуляция в крупноклеточной гипоталамо-нейрогипофизарной системе» . Физиологические обзоры . 81 (3): 1197–1267. дои : 10.1152/physrev.2001.81.3.1197 . ПМИД 11427695 .
- ^ Феодосис, Дионисия Т. (январь 2002 г.). «Нейроны, секретирующие окситоцин: физиологическая модель морфологической нейрональной и глиальной пластичности во взрослом гипоталамусе». Границы нейроэндокринологии . 23 (1): 101–135. дои : 10.1006/frne.2001.0226 . ПМИД 11906204 . S2CID 26688158 .
- ^ Хаттон, Гленн И. (март 2004 г.). «Динамические нейронально-глиальные взаимодействия: обзор 20 лет спустя». Пептиды . 25 (3): 403–411. doi : 10.1016/j.peptides.2003.12.001 . ПМИД 15134863 . S2CID 2936369 .
- ^ Таскер Дж.Г., Ди С., Будаба С. (2002). «Глава 9 Функциональная синаптическая пластичность в крупноклеточных нейронах гипоталамуса». Вазопрессин и окситоцин: от генов к клиническому применению . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 139. стр. 113–9. дои : 10.1016/S0079-6123(02)39011-3 . ISBN 9780444509826 . ПМИД 12436930 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Армстронг М.Е., Стерн Дж.Э. (1998). «Глава 2.1.3 Фенотипическая и зависимая от состояния экспрессия электрических и морфологических свойств нейронов окситоцина и вазопрессина». Достижения в области мозгового вазопрессина . Прогресс в исследованиях мозга. Том. 119. стр. 101–13. дои : 10.1016/S0079-6123(08)61564-2 . ISBN 9780444500809 . ПМИД 10074783 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Даттон, А.; Дайболл, REJ (1979). «Фазовая стимуляция усиливает высвобождение вазопрессина из нейрогипофиза крысы» . Журнал физиологии . 290 (2): 433–440. дои : 10.1113/jphysicalol.1979.sp012781 . ПМЦ 1278845 . ПМИД 469785 .
- ^ Такаянаги, Масахидэ, Таканами, Кейко, Нишимори, Кацухико; Сакамото, Таканори; Тацуши (декабрь 2015 г.) . . Биологическая психиатрия / 81 (3): 10.1016 243–251 j.biopsych.2015.11.021 . : doi .
