Нейропиль
Нейропиль (или « нейропиль ») представляет собой любую область нервной системы, состоящую в основном из немиелинизированных 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 самые высокие области синаптической концентрации нейропиля в организме. Например, неокортекс и обонятельная луковица содержат нейропиль. [1]
Белое вещество , которое в основном состоит из миелинизированных аксонов (отсюда его белый цвет) и глиальных клеток, обычно не считается частью нейропиля. [ нужна ссылка ]
Нейропил (мн. neuropils) происходит от греческого: neuro , что означает «сухожилие, сухожилие; нерв» и pilos , что означает «войлок». [2] Происхождение термина можно проследить до конца 19 века. [3]
Нейропил был обнаружен в следующих областях: наружный слой неокортекса, кора ствола , внутренний плексиформный слой и наружный плексиформный слой , задняя доля гипофиза и клубочки мозжечка .. Все они встречаются у людей, за исключением коры ствола, но у многих видов есть аналоги, подобные нашим собственным областям нейропиля. Однако степень сходства зависит от состава сравниваемого нейропиля. Концентрации нейропиля в определенных областях важно определить, потому что простое использование пропорций различных постсинаптических элементов не дает необходимых убедительных доказательств. Сравнение концентраций может определить, контактируют ли пропорции различных постсинаптических элементов с определенным аксональным путем. Относительные концентрации могут свидетельствовать об отражении различных постсинаптических элементов в нейропиле или свидетельствовать о том, что аксоны ищут и образуют синапсы только со специфическими постсинаптическими элементами. [4]
Поскольку нейропили играют разнообразную роль в нервной системе, трудно определить определенную общую функцию для всех нейропилей. Например, обонятельные клубочки функционируют как своего рода промежуточные станции для информации, поступающей от нейронов обонятельных рецепторов в обонятельную кору. Внутренний плексиформный слой сетчатки немного сложнее. Биполярные клетки , постсинаптические по отношению к палочкам или колбочкам, либо деполяризованы, либо гиперполяризованы в зависимости от того, имеют ли биполярные клетки синапсы, инвертирующие знак, или синапсы, сохраняющие знак. [1]
Нейроны необходимы для всех соединений, образующихся в мозгу, и поэтому их можно рассматривать как «провода» мозга. Как и в вычислительной технике, объект наиболее эффективен, когда его проводники оптимизированы; следовательно, можно было бы ожидать, что мозг, подвергшийся естественному отбору в течение миллионов лет, имеет оптимизированную нейронную схему. Чтобы иметь оптимизированную нейронную 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 существу оптимизация нейропиля. 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 предсказала оптимальный мозг, при котором нейропилем занято 3/5 (60%) его объема. Экспериментальные данные, полученные из мозга трех мышей, согласуются с этим результатом. «Доля проволоки» составляет 0,59 ± 0,036 для слоя IV зрительной коры, 0,62 ± 0,055 для слоя Iб грушевидной коры и 0,54 ± 0,035 для лучистого слоя поля СА1 гиппокампа. Общее среднее значение составляет 0,585 ± 0,043; эти значения статистически не отличается от оптимального 3/5». [5]
