Žádosti zdarma zaslán brožura
Úvod
Architektura Neuronu
Narození
Migrace
Rozlišení
Smrt
Doufám, že Prostřednictvím Výzkumu
Úvod
Až do nedávné doby, většina neurologů si myslel, že jsme se narodili s neurony jsme byli někdy bude mít. Jako děti jsme možná vytvářet nějaké nové neurony pomoci vybudovat cesty – tzv. neurální obvody, které působí jako informační dálnice mezi různými oblastmi mozku. Vědci však věřili, že jakmile bude na místě neurální obvod, přidání nových neuronů by narušilo tok informací a deaktivovalo komunikační systém mozku.
V roce 1962, vědec Joseph Altman napadal tuto víru, když viděl důkaz neurogeneze (narození neuronů) v oblasti erotických krysího mozku, zvané hippocampus. Později uvedl, že novorozené neurony migrovaly ze svého rodiště v hipokampu do jiných částí mozku. V roce 1979, další vědec, Michael Kaplan, potvrdil Altman nálezy v mozku potkana, a v roce 1983 našel neurální prekurzorové buňky v mozku dospělého opice.
tyto objevy o neurogenezi v dospělém mozku byly překvapivé pro jiné vědce, kteří si nemysleli, že by mohli být pravdiví u lidí. Ale v začátku roku 1980, vědec, snaží se pochopit, jak se ptáci učí zpívat navrhl, že neurovědci podívejte se znovu na neurogenezi v dospělém mozku a začít vidět, jak by to mohlo dávat smysl. V sérii experimentů, Fernando Nottebohm a jeho výzkumný tým ukázal, že počet neuronů v forebrains mužské kanárské ostrovy dramaticky zvýšil během období páření. Byla to stejná doba, kdy se ptáci museli naučit nové písně, aby přilákali ženy.
proč tyto ptačí mozky přidaly neurony v tak kritickém čase Učení? Nottebohm věřil, že to bylo proto, že čerstvé neurony pomohly ukládat nové vzory písní v nervových obvodech předního mozku, oblast mozku, která řídí komplexní chování. Tyto nové neurony umožnily učení. Pokud ptáci vytvořili nové neurony, aby jim pomohli zapamatovat si a učit se, Nottebohm si myslel, že mozky savců by také mohly.
Ostatní vědci věřili, že tyto závěry nelze vztahovat na savce, ale Elizabeth Gould později našel důkazy o novorozence neuronů v jednotlivých oblastech mozku u opic, a Fred Gage a Peter Eriksson ukázal, že dospělý lidský mozek vyrábí nové neurony v podobné oblasti.
u některých neurovědců je neurogeneze v dospělém mozku stále neprokázanou teorií. Jiní si však myslí, že důkazy nabízejí zajímavé možnosti o úloze neuronů generovaných dospělými v učení a paměti.
Architektura Neuronu
centrálního nervového systému (což zahrnuje mozek a míchu) je tvořena dvěma základními typy buněk: neurony (1) a glií (4) & (6). Glia převyšuje neurony v některých částech mozku, ale neurony jsou klíčovými hráči v mozku.
neurony jsou informační posly. Používají elektrické impulsy a chemické signály k přenosu informací mezi různými oblastmi mozku a mezi mozkem a zbytkem nervového systému. Všechno, co si myslíme a cítíme a děláme, by bylo nemožné bez práce neuronů a jejich podpůrných buněk, gliových buněk nazývaných astrocyty (4) a oligodendrocyty (6).
neurony mají tři základní části: buněčné tělo a dvě rozšíření nazývaná axon (5) a dendrit (3). V těle buňky je jádro (2), které řídí činnost buňky a obsahuje genetický materiál buňky. Axon vypadá jako dlouhý ocas a přenáší zprávy z buňky. Dendrity vypadají jako větve stromu a přijímají zprávy pro buňku. Neurony spolu komunikují posíláním chemických látek, nazývaných neurotransmitery, přes malý prostor, nazývaný synapse, mezi axony a dendrity sousedních neuronů.
Existují tři třídy neuronů:
- Smyslové neurony nesou informace ze smyslových orgánů (jako jsou oči a uši) do mozku.
- motorické neurony řídí dobrovolnou svalovou aktivitu, jako je mluvení a přenášení zpráv z nervových buněk v mozku do svalů.
- všechny ostatní neurony se nazývají interneurony.
vědci si myslí, že neurony jsou nejrozmanitějším druhem buňky v těle. V rámci těchto tří tříd neuronů jsou stovky různých typů, z nichž každý má specifické schopnosti přenášet zprávy.
jak tyto neurony spolu komunikují vytvářením spojení, je to, co dělá každého z nás jedinečným v tom, jak myslíme, cítíme a jednáme.
narození
rozsah, v jakém se v mozku vytvářejí nové neurony, je mezi neurovědci kontroverzním tématem. Ačkoli většina neuronů je již přítomna v našich mozcích v době, kdy se narodíme, existují důkazy, které podporují, že neurogeneze (vědecké slovo pro narození neuronů) je celoživotní proces.
neurony se rodí v oblastech mozku, které jsou bohaté na koncentrace neurálních prekurzorových buněk (také nazývaných nervové kmenové buňky). Tyto buňky mají potenciál generovat většinu, ne-li všechny, různých typů neuronů a glií nalezených v mozku.
neurovědci pozorovali, jak se nervové prekurzorové buňky chovají v laboratoři. I když to nemusí být přesně to, jak se tyto buňky chovají, když jsou v mozku, poskytuje nám informace o tom, jak by se mohly chovat, když jsou v prostředí mozku.
věda kmenových buněk je stále velmi nový, a může změnit s dalšími objevy, ale vědci se naučili dost na to, být schopen popsat, jak neurální kmenové buňky generovat další buňky mozku. Říkají tomu linie kmenových buněk a v zásadě je podobná rodokmenu.
nervové kmenové buňky se zvyšují dělením na dvě a produkcí buď dvou nových kmenových buněk, nebo dvou raných progenitorových buněk nebo jedné z nich.
když se kmenová buňka rozdělí a vytvoří další kmenovou buňku, říká se, že se sama obnoví. Tato nová buňka má potenciál vytvořit více kmenových buněk.
Když se kmenové buňky dělí vyrábět časné progenitorové buňky, to je řekl, aby rozlišovat. Diferenciace znamená, že nová buňka se více specializuje na formu a funkci. Časná progenitorová buňka nemá potenciál kmenové buňky vytvořit mnoho různých typů buněk. Může vytvářet pouze buňky ve své konkrétní linii.
časné progenitorové buňky se mohou samy obnovit nebo jít dvěma způsoby. Jeden typ způsobí vznik astrocytů. Druhý typ nakonec vytvoří neurony nebo oligodendrocyty.
migrace
jakmile se neuron narodí, musí cestovat na místo v mozku, kde bude vykonávat svou práci.
jak neuron ví, kam jít? Co mu pomáhá se tam dostat?
vědci viděli, že neurony používají k cestování alespoň dvě různé metody:
- některé neurony migrují sledováním dlouhých vláken buněk zvaných radiální glia. Tato vlákna sahají od vnitřních vrstev k vnějším vrstvám mozku. Neurony klouzají po vláknech, dokud nedosáhnou svého cíle.
- neurony také cestují pomocí chemických signálů. Vědci našli na povrchu neuronů speciální molekuly – adhezní molekuly-které se vážou s podobnými molekulami na blízkých gliových buňkách nebo nervových axonech. Tyto chemické signály vedou neuron k jeho konečnému umístění.
ne všechny neurony jsou na své cestě úspěšné. Vědci si myslí, že pouze třetina dosáhne svého cíle. Některé buňky umírají během procesu vývoje neuronů.
některé neurony přežijí cestu, ale skončí tam, kde by neměly být. Mutace v genech, které řídí migraci, vytvářejí oblasti nesprávně umístěných nebo podivně vytvořených neuronů, které mohou způsobit poruchy, jako je dětská epilepsie. Někteří vědci mají podezření, že schizofrenie a porucha učení dyslexie jsou částečně výsledkem zavádějících neuronů.
diferenciace
jakmile neuron dosáhne svého cíle, musí se usadit v práci. Tento poslední krok diferenciace je nejméně dobře pochopenou součástí neurogeneze.
neurony jsou zodpovědné za transport a příjem neurotransmiterů-chemikálií, které přenášejí informace mezi mozkovými buňkami.
v závislosti na jeho umístění může neuron vykonávat práci senzorického neuronu, motorického neuronu nebo interneuronu, který vysílá a přijímá specifické neurotransmitery.
V vyvíjející se mozek, neuron závisí na molekulární signály od ostatních buněk, jako jsou astrocyty, určit jeho tvar a umístění, druh vysílač produkuje, a na které se ostatní neurony propojí. Tyto čerstvě narozené buňky vytvářejí nervové obvody-nebo informační dráhy spojující neuron s neuronem -, které budou zavedeny po celou dospělost.
ale v dospělém mozku jsou nervové obvody již vyvinuty a neurony musí najít způsob, jak zapadnout. Jak se nový neuron usadí, začne vypadat jako okolní buňky. Vyvíjí axon a dendrity a začíná komunikovat se svými sousedy.
smrt
přestože neurony jsou nejdéle žijícími buňkami v těle, velké množství z nich umírá během migrace a diferenciace.
životy některých neuronů mohou mít abnormální obraty. Některá onemocnění mozku jsou výsledkem nepřirozených úmrtí neuronů.
– U Parkinsonovy choroby, neurony, které produkují neurotransmiter dopamin odumírají v bazálních gangliích, což je oblast mozku, která řídí pohyby těla. To způsobuje potíže s iniciací pohybu.
– V Huntingtonovy choroby, genetická mutace způsobuje nadměrné produkci neurotransmiteru s názvem glutamát, který zabíjí neurony v bazálních gangliích. V důsledku toho se lidé nekontrolovatelně kroutí a svíjejí.
– U Alzheimerovy choroby, neobvyklé proteiny vybudovat v okolí neuronů v neokortexu a hipokampu, části mozku, které kontrolují paměť. Když tyto neurony zemřou, lidé ztrácejí schopnost pamatovat si a schopnost dělat každodenní úkoly. Fyzické poškození mozku a dalších částí centrálního nervového systému může také zabít nebo deaktivovat neurony.
– údery do mozku nebo poškození způsobené mrtvicí mohou přímo zabít neurony nebo je pomalu vyhladovět z kyslíku a živin, které potřebují k přežití.
– poranění míchy může narušit komunikaci mezi mozkem a svaly, když neurony ztrácejí připojení k axony se nachází pod místě poranění. Tyto neurony mohou stále žít, ale ztrácejí schopnost komunikovat.
Doufám, že Prostřednictvím Výzkumu
Vědci doufají, že díky pochopení více o životě a smrti neuronů mohou vyvinout nové způsoby léčby, a případně i léčí pro onemocnění mozku a poruch, které ovlivňují životy milionů Američanů.
nejnovější výzkum naznačuje, že nervové kmenové buňky mohou generovat mnoho, ne-li všechny, různých typů neuronů nalezených v mozku a nervovém systému. Naučit se manipulovat s těmito kmenovými buňkami v laboratoři do specifických typů neuronů by mohlo produkovat nový přísun mozkových buněk, které nahradí ty, které zemřely nebo byly poškozeny.
Terapie může být také vytvořen využít růstových faktorů a dalších signálních mechanismů uvnitř mozku říct, že kmenové buňky, aby se nové neurony. To by umožnilo opravit, přetvořit a obnovit mozek zevnitř.
Pro informace o dalších neurologických poruch nebo výzkumné programy financované Národním Institutem Neurologických nepořádků a Mrtvice, obraťte se na Institut Mozku Zdroje a Informační Sítě (MOZEK) na:
MOZEK
P. O. Box 5801
Bethesda, MD 20824
(800) 352-9424
www.ninds.nih.gov
Top
Připravené:
Kancelář Komunikace a Public Styčných
Národní Institut Neurologických nepořádků a Mrtvice
National Institutes of Health
Bethesda, MD 20892
NINDS zdraví-související materiál je poskytován pouze pro informační účely a nemusí nutně představovat potvrzení nebo oficiální stanovisko Národního Institutu pro Neurologické Poruchy a Zdvih nebo jiné Federální agentury. Poradenství ohledně léčby nebo péče o jednotlivého pacienta by mělo být získáno konzultací s lékařem, který vyšetřil tohoto pacienta nebo je obeznámen s jeho anamnézou.
všechny informace připravené NINDS jsou ve veřejné doméně a mohou být volně kopírovány. Úvěr na NINDS nebo NIH se cení.