Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с нейрона веретена )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Чтобы узнать о сенсорных рецепторах в брюшной части мышцы, см. Мышечное веретено .
Фон Экономо нейрон
Spindle-cell.png
Рисунок нормальной пирамидальной клетки (слева) по сравнению с клеткой фон Экономо (справа)
Подробности
Место расположенияПередняя поясная кора (ACC) и лобно-островковая кора (FI)
ФормаУникальный проекционный нейрон в форме веретена
ФункцияГлобальное регулирование темпов стрельбы и регулирование эмоционального состояния
Пресинаптические связиЛокальный ввод в ACC и FI
Постсинаптические связиФронтальная и височная кора
Анатомические термины нейроанатомии
Микрофотография, показывающая нейрон фон Экономо поясной извилины . ОН - краситель LFB .

Нейроны фон Экономо ( VEN ), также называемые веретеновыми нейронами , представляют собой особый класс кортикальных нейронов млекопитающих, характеризующихся большой сомой (или телом) в форме веретена, постепенно сужающейся в один апикальный аксон (ответвление, передающее сигналы) в одном направлении только с одним дендритом (разветвлением, принимающим сигналы), обращенным напротив. Другие корковые нейроны, как правило, имеют много дендритов, и биполярная морфология нейронов фон Экономо здесь уникальна.

Von Экономо нейроны находятся в двух очень ограниченных областей в мозге из гоминид ( людей и других человекообразных обезьян ): в этом передняя часть поясной извилины коры головного мозга (АКК) и лобно-островной коры (FI) (который каждый грим в сети выпуклость ). В 2008 году они также были обнаружены в дорсолатеральной префронтальной коре головного мозга человека. [1] Нейроны Фон Экономо также обнаружены в мозге ряда китообразных , [2] [3] [4] африканских и азиатских слонов , [5] и в меньшей степени умакаки, ​​обезьяны [6] и еноты . [7] Появление нейронов фон Экономо в отдаленно связанных кладах предполагает, что они представляют конвергентную эволюцию  - в частности, как адаптацию к увеличению размера мозга этих отдаленно связанных животных.

Нейроны фон Экономо были обнаружены и впервые описаны в 1929 году австрийским психиатром и неврологом Константином фон Экономо (1876–1931). [8]

Функция [ править ]

Нейроны фон Экономо - это относительно большие клетки, которые могут обеспечивать быстрое взаимодействие между относительно большими мозгами человекообразных обезьян , слонов и китообразных . Хотя нейроны фон Экономо редки по сравнению с другими нейронами, у людей их много и они сравнительно большие; однако их в три раза больше у китообразных . [3] [9]

Эволюционное значение [ править ]

Открытие нейронов фон Экономо у различных видов китов [3] [4] привело к предположению, что они являются «возможной обязательной адаптацией нейронов в очень большом мозгу, позволяющей быстро обрабатывать и передавать информацию по высокоспецифичным проекциям, и что эволюционировало в зависимости от к новым формам социального поведения ". [4] : 254 Очевидное присутствие этих специализированных нейронов только у высокоинтеллектуальных млекопитающих может быть примером конвергентной эволюции . [10]

Их ограничение среди приматов до человекообразных обезьян приводит к гипотезе о том, что они появились не ранее 15–20 миллионов лет назад, до того, как орангутанги отделились от африканских человекообразных обезьян. Недавно примитивные формы нейронов фон Экономо были обнаружены в мозге макак и обезьян [11] и енотов. [7]

В передней поясной коре [ править ]

В 1999 году американский нейробиолог Джон Аллман и его коллеги из Калифорнийского технологического института впервые опубликовали отчет о нейронах фон Экономо, обнаруженных в передней поясной коре головного мозга (АКК) гоминидов, но не любых других видов. Объем нейронов нейронов ACC von Economo был больше у людей и бонобо ( Pan paniscus ), чем у нейронов von Economo у шимпанзе , гориллы и орангутана . [12]

Оллман и его коллеги вышли за пределы уровня инфраструктуры мозга, чтобы исследовать, как нейроны фон Экономо функционируют на супраструктурном уровне, сосредоточив внимание на их роли как «авиадиспетчеров для эмоций ... в самом сердце схемы социальных эмоций человека, в том числе моральный смысл ». [13] [14] Команда Алмана предполагает, что нейроны фон Экономо помогают направлять нейронные сигналы из глубины коры в относительно отдаленные части мозга. [13] В частности, команда Алмана обнаружила, что сигналы от ACC принимаются в области 10 Бродмана , во фронтальной полярной коре головного мозга, где регулируется когнитивный диссонанс.(устранение неоднозначности между альтернативами). Согласно Оллману, это нейронное реле, по-видимому, передает мотивацию к действию и касается распознавания ошибки. Таким образом, самоконтролю и предотвращению ошибок способствует исполнительная функция ACC, которая регулирует интерференционные паттерны нейронных сигналов между этими двумя областями мозга. [15]

У людей сильные эмоции активируют переднюю поясную кору, поскольку она передает нейронные сигналы, передаваемые от миндалины (первичный центр обработки эмоций), во фронтальную кору , возможно, действуя как своего рода линза для фокусировки сложной текстуры интерференции нейронных сигналов. узоры. [ необходима цитата ]ACC также активен при выполнении сложных задач, требующих рассудительности и распознавания, а также при обнаружении ошибок человеком. Во время сложных задач, или когда вы испытываете сильную любовь, гнев или похоть, активация АСС усиливается. В исследованиях изображений мозга было обнаружено, что АКК активен, когда матери слышат плач младенцев, что подчеркивает его роль в обеспечении повышенной степени социальной чувствительности.

ACC - это относительно древняя область коры головного мозга, которая участвует во многих вегетативных функциях, включая двигательные и пищеварительные функции, а также играет роль в регуляции артериального давления и частоты сердечных сокращений. Значительные обонятельные и вкусовые способности ППК и лобно-островковой коры, по-видимому, были узурпированы в ходе недавней эволюции для выполнения расширенных функций, связанных с более высоким познанием - от планирования и самосознания до ролевых игр и обмана. Снижение обонятельной функции человека по сравнению с другими приматами может быть связано с тем фактом, что нейроны фон Экономо, расположенные в ключевых узлах нейронной сети, имеют только два дендрита, а не множество, что приводит к снижению неврологической интеграции. [цитата необходима ]

В лобно-островковой коре [ править ]

На собрании Общества нейробиологов в 2003 году Оллман сообщил о нейронах фон Экономо, обнаруженных его командой в другой области мозга, лобно-островной коре головного мозга, области, которая, по-видимому, претерпела значительные эволюционные изменения в человечестве - возможно, всего 100000 лет назад.

Эта лобно-островковая кора тесно связана с островком - областью размером примерно с большой палец в каждом полушарии человеческого мозга. Островок и лобно-островковая кора являются частью островковой коры , в которой обнаруживаются сложные схемы, связанные с пространственным осознанием , и где, как считается, самосознание и сложные эмоции генерируются и переживаются. Более того, эта область правого полушария имеет решающее значение для навигации и восприятия трехмерных вращений.

Концентрации [ править ]

Передняя поясная кора [ править ]

Наибольшее количество нейронов ACC von Economo обнаружено у людей, меньше - у изящных человекообразных обезьян и меньше всего - у здоровых человекообразных обезьян. Как у людей, так и у бонобо они часто встречаются группами от 3 до 6 нейронов. Они встречаются у людей , бонобо , шимпанзе , горилл , орангутангов , некоторых китообразных и слонов . [16] : 245В то время как общее количество нейронов ACC фон Экономо не было указано Аллманом в его основополагающем исследовательском отчете (как они были в более позднем отчете, описывающем их присутствие в лобно-островковой коре, ниже), первоначальный анализ его группы V слоя ACC у гоминидов выявил в среднем ~ 9 нейронов фон Экономо на секцию для орангутанов (редко, 0,6% клеток секции), ~ 22 для горилл (часто, 2,3%), ~ 37 для шимпанзе (много, 3,8%), ~ 68 для бонобо (много / кластеры, 4,8%), ~ 89 для человека (обилие / кластеры, 5,6%). [17]

Лобно-островковая кора [ править ]

У всех обследованных приматов в лобной части правого полушария нейронов фон Экономо было больше, чем в левом. В отличие от большего количества нейронов фон Экономо, обнаруженных в АКК грацильных бонобо и шимпанзе , количество лобно-островковых нейронов фон Экономо было намного выше в коре головного мозга крепких горилл (данные для орангутанов не приводились). У взрослого человека было 82855 таких клеток, у гориллы - 16710, у бонобо - 2159, а у шимпанзе - всего 1808 - несмотря на то, что шимпанзе и бонобо - человекообразные обезьяны, наиболее близкие к людям.

Дорсолатеральная префронтальная кора [ править ]

Нейроны фон Экономо были расположены в дорсолатеральной префронтальной коре головного мозга человека [1] и слонов. [5] У людей они наблюдались в более высокой концентрации в зоне Бродмана 9 (BA9) - в основном изолированно или группами по 2, в то время как в зоне Бродмана 24 (BA24) они были обнаружены в основном группами по 2–4. [1]

Клиническое значение [ править ]

Аномальное развитие нейронов фон Экономо может быть связано с несколькими психотическими расстройствами, обычно такими, которые характеризуются искажением реальности, нарушением мышления, нарушением языка и отказом от социальных контактов. [ необходима цитата ] Измененные состояния нейронов фон Экономо связаны как с шизофренией, так и с аутизмом , но исследования этих корреляций все еще находятся на очень ранней стадии. Лобно-височная деменция связана с потерей в основном нейронов фон Экономо. [18]Первоначальное исследование показало, что болезнь Альцгеймера нацелена на нейроны фон Экономо; это исследование проводилось с мозгом конечной стадии болезни Альцгеймера, в котором разрушение клеток было широко распространенным, но позже было обнаружено, что болезнь Альцгеймера не влияет на нейроны фон Экономо. [ необходима цитата ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Фахардо; Эскобар, Мичиган; Buriticá, E .; Arteaga, G .; Umbarila, J .; Казанова, М.Ф .; Pimienta, H .; и другие. (4 марта 2008 г.). «Нейроны фон Экономо присутствуют в дорсолатеральной (дисгранулярной) префронтальной коре головного мозга человека». Письма неврологии . 435 (3): 215–218. DOI : 10.1016 / j.neulet.2008.02.048 . PMID  18355958 .
  2. ^ Колен, A. (27 ноября 2006). «Киты могут похвастаться клетками мозга, которые« делают нас людьми » » . Новый ученый . Архивировано из оригинального 16 апреля 2008 года.
  3. ^ a b c Hof PR, Van der Gucht E (январь 2007 г.). «Структура коры головного мозга горбатого кита, Megaptera novaeangliae (Cetacea, Mysticeti, Balaenopteridae)» . Анатомическая запись . 290 (1): 1–31. DOI : 10.1002 / ar.20407 . PMID 17441195 . 
  4. ^ a b c Butti C, Sherwood CC, Hakeem AY, Allman JM, Hof PR (июль 2009 г.). «Общее количество и объем нейронов Фон Экономо в коре головного мозга китообразных». Журнал сравнительной неврологии . 515 (2): 243–259. DOI : 10.1002 / cne.22055 . PMID 19412956 . 
  5. ^ a b Хаким, AY; Sherwood, CC; Bonar, CJ; Butti, C .; Хоф, PR; Оллман, Дж. М. (2009). «Нейроны фон Экономо в мозгу слона» . Анатомическая запись . 292 (2): 242–248. DOI : 10.1002 / ar.20829 . PMID 19089889 . 
  6. ^ Эврард HC, Forro T, Logothetis NK (май 2012). «Нейроны фон Экономо в передней островке обезьяны макаки» . Нейрон . 74 (3): 482–489. DOI : 10.1016 / j.neuron.2012.03.003 . PMID 22578500 . 
  7. ^ a b Ламберт К.Г., Барди М., Ландис Т., Хер М.М., Рзуцидло А., Герт С., Якорь С., Жардим Месседер Д., Геркулан-Хузель С. (2014). «За маской: нейробиологические показатели эмоциональной устойчивости и когнитивной функции у диких енотов (Procyon lotor)» . Общество нейробиологов .
  8. ^ фон Экономо, C., & Koskinas, GN (1929). Цитоархитектоника коры головного мозга человека . Лондон: Издательство Оксфордского университета
  9. ^ Колен, A. (27 ноября 2006). «Киты могут похвастаться клетками мозга, которые« делают нас людьми » » . Новый ученый . Архивировано из оригинального 16 апреля 2008 года.
  10. ^ Hakeem, Atiya Y .; Sherwood, Chet C .; Бонар, Кристофер Дж .; Бутти, Камилла; Хоф, Патрик Р .; Оллман, Джон М. (16 декабря 2009 г.). "Фон Экономо Нейроны в мозгу слона" . Анатомическая запись . 292 (2): 242–248. DOI : 10.1002 / ar.20829 . PMID 19089889 . 
  11. ^ «Редкие нейроны, связанные с эмпатией и самосознанием, обнаружены в мозге обезьян» . ScienceDaily . Проверено 28 июня 2020 .
  12. ^ Нимчинский, Э.А.; Gilissen, E; Allman, JM; Perl, DP; Эрвин, JM; Хоф, PR (апрель 1999 г.). «Нейронально-морфологический тип, уникальный для людей и человекообразных обезьян» . Proc Natl Acad Sci USA . 96 (9): 5268–5273. DOI : 10.1073 / pnas.96.9.5268 . PMC 21853 . PMID 10220455 .  
  13. ^ а б Оллман, JM; Хаким, А; Эрвин, JM; Нимчинский, Э; Хоф, П. (май 2001 г.). «Передняя поясная кора. Эволюция интерфейса между эмоциями и познанием». Ann NY Acad Sci . 935 : 107–117. DOI : 10.1111 / j.1749-6632.2001.tb03476.x . PMID 11411161 . 
  14. ^ Блейксли, Сандра. «Человечество? Может быть, дело в проводке» (PDF) . Нью-Йорк Таймс . Нью-Йорк Таймс.
  15. ^ Allman, J; Хаким, А; Уотсон, К. (август 2002 г.). «Две филогенетические специализации человеческого мозга». Невролог . 8 (4): 335–346. DOI : 10.1177 / 107385840200800409 . PMID 12194502 . 
  16. ^ Hakeem, Atiya Y .; Чет. К. Шервуд; Кристофер Дж. Бонар; Камилла Бутти; Патрик Р. Хоф; Джон М. Оллман (декабрь 2009 г.). "Фон Экономо Нейроны в мозгу слона" . Анатомическая запись . 292 (2): 242–248. DOI : 10.1002 / ar.20829 . PMID 19089889 . 
  17. ↑ Allman J, Hakeem A, Watson K (август 2002 г.). «Две филогенетические специализации человеческого мозга». Невролог . 8 (4): 335–346. DOI : 10.1177 / 107385840200800409 . PMID 12194502 . 
  18. ^ Сили WW, Карлин Д.А., Оллман Дж. М., Маседо Миннесота, Буш С., Миллер Б. Л., Дирмонд С. Дж. (Декабрь 2006 г.). «Ранняя лобно-височная деменция нацелена на нейроны, уникальные для человекообразных обезьян и людей». Анналы неврологии . 60 (6): 660–667. DOI : 10.1002 / ana.21055 . PMID 17187353 . 
Общие ссылки
  • Оллман Дж., Хаким А., Уотсон К. (август 2002 г.). «Две филогенетические специализации человеческого мозга». Невролог . 8 (4): 335–346. DOI : 10.1177 / 107385840200800409 . PMID  12194502 .

Внешние ссылки [ править ]

  • TaipeiTimes.com  - Познай себя и других
  • «Киты с хорошей проводкой» Майкл Балтер (2006) ScienceNOW Daily News. 27 ноября
  • "Клетки мозга для общения" Смитсоновский институт , июнь 2009 г.