Командный нейрон представляет единственный нейрон (или небольшой набор нейронов) , чью стимуляция приводит к вызыванию к эндогенному , специфический, встречающемуся в природе модели поведения. [1] Командные нейроны действуют как нейронные клетки, принимающие решения ; кнопки, которые могут запускать полное, скоординированное поведенческое действие и часто являются единственным фактором, определяющим, выполнено действие или нет. Командные нейроны получают совокупность интегративных и сенсорных входных и выходных сигналов для разнообразной группы эфферентных клеток, генерирующих паттерны. Стимуляция командного нейрона запускает центральный генератор паттернов нижнего уровня.чьи моторнейроны и интернейроны производят определенный фиксированный паттерн действия .
История
Термин «командный нейрон» впервые появился в 1964 году в статье CAG Wiersma и K Ikeda «Интернейроны, управляющие движениями плавников у раков» в томе 12 Comparative Biochemistry and Physiology vol 12 на стр. 509–525 [2] Вирсма и Икеда использовали термин , чтобы описать , как единый потенциал действия в любом из четырех гигантских волокон , которые бегут вдоль спинного края раками нерва мозга вызвал раки выполнить хвост-флип ответ побега . Эта концепция стала воплощением общего нейробиологического принципа, согласно которому сложная информация может быть закодирована на уровне отдельных нейронов. Вскоре исследователи обнаружили командные нейроны у множества видов беспозвоночных и позвоночных , включая сверчков, тараканов, омаров и некоторых рыб .
Критика
В 1978 году Купферман и Вайс в своей «Концепции командного нейрона» предложили более строгое определение командного нейрона, чем использовалось ранее. [3] Они предположили, что для того, чтобы любой нейрон квалифицировался как командный нейрон, его активность должна быть как необходимой, так и достаточной для инициирования поведения, которым он, как предполагается, должен командовать. [4] Статья вызвала бурную дискуссию о том, какие нейроны, если таковые имеются, могут соответствовать новому, более строгому определению, предложенному Купферманом и Вайссом. [5]
Современный вид
Многие считают, что концепция командных нейронов должна быть переработана в свете тонкостей, обнаруженных тщательной методологией Купферманна и Вайсса. Даже ячейка Маутнера , архетипическая командная ячейка, подвергалась критике как ни необходимой, ни достаточной для инициирования реакции C-start, которой она якобы управляет. [6] Командные решения все чаще рассматриваются как управляемые сетями взаимодействующих и дублирующих клеток, а не просто отдельными нейронами. Критики полагают, что менее ограничительная категория «командных» нейронов исправит недостатки чрезмерно строгого определения Купфермана и Вейсса, при этом более точно классифицируя роль отдельных нейронов в командных решениях.
Несмотря на резкую критику Купферманом и Вайссом нестрогости, с которой концепция командных нейронов использовалась в конце 1970-х годов, и, как следствие, отказа от этой концепции некоторыми, концепция командных нейронов все еще существует в самой современной нейробиологической литературе. Некоторые принимают ревизионистскую концепцию «командного нейрона», полагая, что не существует нейронов, которые могли бы удовлетворять ограничениям, изложенным в «Концепции командного нейрона». Другие цепляются за использование исходной концепции командных нейронов как за полезную, отвергая ограничения Купфермана и Вейсса и используя менее строгие определения этого термина (большинство, похоже, полагают, что существует целый спектр домоторной командной организации: от параллельных распределенных сетей с одной стороны, чтобы управлять нейронами с другой). [7]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Кэрью, Томас (2004). Поведенческая нейробиология: клеточная организация естественного поведения . Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.
- ^ Weiserma, Cornelius AG; Икеда, Кадзуо (1964). "Интернейроны, управляющие движениями пловцов у раков, Procambus clarki (лямблий)". Сравнительная биохимия и физиология . 12 (4): 509–525. DOI : 10.1016 / 0010-406X (64) 90153-7 . PMID 14206963 .
- ^ Купферманн, Ирвинг; Вайс, Клаудиуш (1978). «Концепция командного нейрона». Поведенческие науки и науки о мозге . 1 (1): 3–39.
- ^ Eaton, RC; ДиДоменико, Р. (1985). «Командование и нейронная причинность поведения: теоретический анализ парадигмы необходимости и достаточности». Brain Behavior Evol . 27 (2–4): 132–164. DOI : 10.1159 / 000118726 . PMID 3916328 .
- ^ Ёсихара, Мотодзиро; Ёсихара, Мотоюки (2018). « « Необходимый и достаточный »в биологии не обязательно является необходимым - путаница и ошибочные выводы, являющиеся результатом неправильного применения логики в области биологии, особенно в области нейробиологии» . Журнал нейрогенетики . 32 (2): 52–64. DOI : 10.1080 / 01677063.2018.1468443 . PMC 6510664 . PMID 29757057 .
- ^ Корн, Анри; Фабер, Дональд С. (2005). «Клетка Маутнера полвека спустя: нейробиологическая модель для принятия решений?». Нейрон . 47 (1): 13–28. DOI : 10.1016 / j.neuron.2005.05.019 . PMID 15996545 . S2CID 2851487 .
- ^ Эдвардс, DH; Heitler, WJ; Красне, ФБ (1999). «Пятьдесят лет командных нейронов: нейробиология бегства у раков». Тенденции в неврологии . 22 (4): 153–161. DOI : 10.1016 / S0166-2236 (98) 01340-X . PMID 10203852 . S2CID 1197778 .
Внешние ссылки
- Mauthner Neuron
- Комментарий Купферманна и Вайсса к своей основополагающей статье
- Другое определение командного нейрона