Нейропил
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( апрель 2012 г. ) |
| Нейропил | |
|---|---|
| Подробности | |
| Система | Нервная система |
| Идентификаторы | |
| латинский | нейропилус |
| МеШ | D019581 |
| ТД | Х2.00.06.2.02005 |
| Анатомические термины микроанатомии | |
Нейропиль (или « нейропиль ») — это любая область нервной системы, состоящая в основном из безмиелинизированных аксонов , дендритов и отростков глиальных клеток , которая образует синаптически плотную область, содержащую относительно небольшое количество клеточных тел. Наиболее распространенной анатомической областью нейропиля является мозг , который, хотя и не полностью состоит из нейропиля, имеет самые большие и наиболее концентрированные синаптические области нейропиля в организме. Например, неокортекс и обонятельная луковица содержат нейропиль. [1]
Белое вещество , которое в основном состоит из миелинизированных аксонов (отсюда и его белый цвет) и глиальных клеток, обычно не считается частью нейропиля. [ нужна ссылка ]
Нейропил (мн. нейропилс) происходит от греческого слова Neuro , что означает «сухожилие, сухожилие; нерв» и pilos , что означает «войлок». [2] Происхождение этого термина можно проследить до конца 19 века. [3]
Местоположение [ править ]
Нейропил был обнаружен в следующих областях: внешний слой неокортекса, бочкообразная кора , внутренний плексиформный слой и внешний плексиформный слой , задняя доля гипофиза и клубочки мозжечка . Все они встречаются у людей, за исключением бочкообразной коры, но у многих видов есть аналоги, похожие на наши собственные области нейропиля. Однако степень сходства зависит от состава сравниваемого нейропиля. Концентрацию нейропиля в определенных регионах важно определить, поскольку простое использование пропорций различных постсинаптических элементов не дает необходимых убедительных доказательств. Сравнение концентраций может определить, контактировали ли пропорции различных постсинаптических элементов с определенным аксональным путем. Относительные концентрации могли означать отражение различных постсинаптических элементов в нейропиле или показывать, что аксоны искали и образовывали синапсы только со специфическими постсинаптическими элементами. [4]
Функция [ править ]
Поскольку нейропили играют разнообразную роль в нервной системе, трудно определить определенную общую функцию для всех нейропилей. Например, обонятельные клубочки функционируют как своего рода перевалочные пункты для информации, поступающей от нейронов обонятельных рецепторов к обонятельной коре. Внутренний плексиформный слой сетчатки устроен немного сложнее. Биполярные клетки, постсинаптические к палочкам или колбочкам, либо деполяризованы, либо гиперполяризованы в зависимости от того, имеют ли биполярные клетки синапсы, инвертирующие знак, или синапсы, сохраняющие знак. [1]
Эффективность мозга [ править ]
Нейроны необходимы для всех связей в мозгу, и поэтому их можно рассматривать как «провода» мозга. Как и в вычислениях, объект наиболее эффективен, когда его каналы оптимизированы; следовательно, можно ожидать, что мозг, претерпевший миллионы лет естественного отбора, оптимизирует нейронные схемы. Чтобы иметь оптимизированную нервную систему, она должна сбалансировать четыре переменные: она должна «минимизировать задержки проводимости в аксонах, затухание пассивного кабеля в дендритах и длину «провода», используемого для построения цепей», а также «максимизировать плотность синапсов». [5] по сути оптимизируя нейропиль. Исследователи из лаборатории Колд-Спринг-Харбор сформулировали оптимальный баланс четырех переменных и рассчитали оптимальное соотношение объема аксона и дендрита (то есть объема «провода» или объема нейропиля) к общему объему серого вещества. Формула предсказывала оптимальный мозг, в котором 3/5 (60%) его объема занято нейропилем. Экспериментальные данные, полученные из мозга трех мышей, согласуются с этим результатом. Доля проволоки равна 0,59 ± 0,036 для IV слоя зрительной коры, 0,62 ± 0,055 для слоя Iб грушевидной коры и 0,54 ± 0,035 для лучистого слоя поля СА1 гиппокампа. Общий средний показатель составляет 0,585 ± 0,043; эти значения статистически не отличается от оптимальных 3/5». [5]
Клиническое значение
Шизофрения [ править ]
Было показано, что определенный белок синаптофизин [6] теряется у людей с шизофренией , что приводит к разрушению дендритов и шипов в дорсолатеральной префронтальной коре , части неокортекса, которая играет ключевую роль в обработке информации, внимании, памяти, упорядоченном мышлении и планировании, а все эти функции у людей ухудшаются. с шизофренией. Было высказано предположение, что ухудшение нейропиля в этой коре является одной из причин патофизиологии шизофрении. [ нужна ссылка ]
Болезнь Альцгеймера [ править ]
Болезнь Альцгеймера представляет собой нейропатологическое заболевание, которое, как предполагается, возникает в результате потери дендритных отростков и/или деформации этих отростков в лобной и височной коре пациента. Исследователи связали это заболевание со снижением экспрессии дребрина , белка, который, как считается, играет роль в долговременной потенциации , а это означает, что нейроны теряют пластичность и испытывают проблемы с формированием новых связей. Эта неисправность проявляется в виде сплетения спиральных нитей в нейропиле. Похоже, что то же самое явление наблюдается и у пожилых людей. [7] [8]
Другие животные [ править ]
Другие млекопитающие [ править ]
Значительной нечеловеческой областью нейропиля является бочкообразная кора, обнаруженная у млекопитающих с усами (например, кошек, собак и грызунов); каждая «бочка» в коре представляет собой область нейропиля, где заканчивается входной сигнал от одного уса. [9]
Членистоногие [ править ]
Зрительная доля членистоногих а и ганглии головного мозга членистоногих, также ганглии вентрального нервного канатика безмиелинизированы и поэтому относятся к классу нейропилей.
Исследования [ править ]
Исследования были сосредоточены на том, где нейропиль встречается у многих различных видов, чтобы раскрыть диапазон его значения и возможных функций.
исследования Недавние
У шимпанзе и человека нейропиль обеспечивает показатель общей связности в пределах локальной области, поскольку он состоит в основном из дендритов, аксонов и синапсов. [10]
У насекомых центральный комплекс играет важную роль в функциях мозга высшего порядка. Нейропиль Drosophila Ellipsoid состоит из четырех субструктур. Каждый участок наблюдался у нескольких насекомых, а также влияние, которое он оказывает на поведение , однако точная функция этого нейропиля оказалась неясной. Аномальное поведение при ходьбе и полете контролируется в первую очередь центральным комплексом, а генетические мутации , нарушающие структуру, подтверждают гипотезу о том, что нейропиль центрального комплекса является местом поведенческого контроля. Однако генетические мутации затронули только определенные компоненты поведения. Например, базовая координация ног при ходьбе была нормальной, тогда как скорость, активность и повороты были нарушены. Эти наблюдения позволяют предположить, что центральный комплекс играет роль не только в локомоторном поведении, но и в его точной настройке. Есть также дополнительные доказательства того, что нейропиль может участвовать в обонятельном ассоциативном обучении и памяти . [11]
Исследования показали снижение нейропиля в области 9 у шизофреников. [12] а также последовательные результаты снижения плотности шипиков в пирамидных нейронах III слоя височной и лобной коры. [ нужна ссылка ]
См. также [ править ]
Цитаты [ править ]
Эта статья включает общедоступный текст со страницы 1016 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.).
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Дейл Первс; Джордж Дж. Августин; Дэвид Фицпатрик; Уильям К. Холл; Энтони-Сэмюэл ЛаМантиа; Леонард Э. Уайт, ред. (2012). «1». Нейронаука (Пятое изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates, Inc. ISBN 978-0-87893-695-3 . [ нужна страница ]
- ^ Фриман, Уолтер Дж. Как мозг принимает решение , 2000, с. 47
- ^ Пирсолл, Джуди. «Нейропил» . Оксфордские словари онлайн . Издательство Оксфордского университета. Архивировано из оригинала 11 июня 2011 года . Проверено 20 апреля 2012 г.
- ^ Уайт, Эдвард Л.; Келлер, Асаф; Введение Томаса А. Вулси (1989). Корковые цепи. Синаптическая организация коры головного мозга. Структура, функции и теория . Бостон: Биркхойзер Бостон. ISBN 978-0-8176-3402-5 .
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б Чкловский Дмитрий Б.; Шикорский, Томас; Стивенс, Чарльз Ф. (25 апреля 2002 г.). «Оптимизация проводки в корковых цепях» . Нейрон . 34 (3): 341–347. дои : 10.1016/s0896-6273(02)00679-7 . ПМИД 11988166 . S2CID 1501543 .
- ^ Осимо, Эмануэле Феличе; Бек, Кэтрин; Рейс Маркес, Тьяго; Хоуз, Оливер Д. (2019). «Синаптическая потеря при шизофрении: метаанализ и систематический обзор показателей синаптических белков и мРНК» . Молекулярная психиатрия . 24 (4): 549–561. дои : 10.1038/s41380-018-0041-5 . ПМК 6004314 . ПМИД 29511299 .
- ^ Браак, Хейко и Ева (1986). «Появление нитей нейропиля в старческом мозге человека и при болезни Альцгеймера: третье расположение парных спиральных нитей за пределами нейрофибриллярных клубков и нейритных бляшек». Письма по неврологии . 65 (3): 351–355. дои : 10.1016/0304-3940(86)90288-0 . ПМИД 2423928 . S2CID 38340590 .
- ^ Смитис, Джон (2004). Нарушения синаптической пластичности и шизофрения . Сан-Диего, Калифорния: Elsevier Academic Press. стр. 6–7 . ISBN 978-0-12-366860-8 .
- ^ Уолси, Томас. «Бочка Кортекс» (PDF) . Проверено 21 апреля 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Споктер, Мухаммед А.; Хопкинс, Уильям Д.; Баркс, Сара К.; Бьянки, Серена; Хемейер, Эбигейл Э.; Андерсон, Сара М.; Стимпсон, Шерил Д.; Фоббс, Арчибальд Дж.; Хоф, Патрик Р.; Шервуд, Чет К. (2012). «Распределение нейропилей в коре головного мозга у людей и шимпанзе различается» . Журнал сравнительной неврологии . 520 (13): 2917–2929. дои : 10.1002/cne.23074 . ISSN 1096-9861 . ПМЦ 3556724 . ПМИД 22350926 .
- ^ Ренн, Сьюзен CP; Армстронг, Дж. Дуглас; Ян, Мингяо; Ван, Цзуншэн; Ань, Синь; Кайзер, Ким; Тагерт, Пол Х. (5 ноября 1999 г.). «Генетический анализ нейропиля эллипсоидного тела дрозофилы: организация и развитие центрального комплекса». Журнал нейробиологии . 41 (2): 189–207. CiteSeerX 10.1.1.458.8098 . doi : 10.1002/(sici)1097-4695(19991105)41:2<189::aid-neu3>3.3.co;2-h . ISSN 0022-3034 . ПМИД 10512977 .
- ^ Буксгевден Д., Рор Э., Свитала А. (2000). «Уменьшение межнейронного пространства при шизофрении». Биологическая психиатрия . 47 (7): 681–682. дои : 10.1016/s0006-3223(99)00275-9 . ПМИД 10809534 . S2CID 33719925 .
Источники [ править ]
- Нейропил: Медицинская энциклопедия Рош , словарь Barn.
- Газзанига, Ричард Б. Иври; Мангун, Джордж Р.; Стивен, Меган С. (2009). Когнитивная нейробиология: биология разума (3-е изд.). Нью-Йорк: WW Нортон. ISBN 978-0-393-92795-5 .
- Эрик Р. Кандел; Джеймс Х. Шварц; Томас М. Джессел, ред. (2000). Принципы нейронауки (4-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill, Отдел медицинских профессий. ISBN 978-0-8385-7701-1 .
- Ларри Р. Сквайр; Стивен М. Косслин, ред. (1998). Результаты и современное мнение в области когнитивной нейробиологии. Современное мнение в нейробиологии . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-69204-5 .
Внешние ссылки [ править ]
- Гистологическое изображение: 04104loa - Система обучения гистологии в Бостонском университете - «Нервная ткань и нервно-мышечные соединения: спинной мозг, тела клеток передних рогов»
- Neuropil — клеточно-центрированная база данных
- Гистологическое изображение: 3_08 в Центре медицинских наук Университета Оклахомы.
- «Нейропил — нервные цепи» — неврология . 2-е издание, Редакторы: Дейл Первс, Джордж Дж. Августин, Дэвид Фицпатрик, Лоуренс С. Кац, Энтони-Сэмюэл ЛаМантиа, Джеймс О. Макнамара и С. Марк Уильямс. Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates; 2001. ISBN 0-87893-742-0 .
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK11158/