Hjernen Grundlæggende: Liv og Død af en Neuron

Anmodning sendt brochure

Indledning
Arkitektur Neuron
Fødsel
Migration
Differentiering
Død
Håber Gennem Forskning

Indledning

Indtil for nylig, de fleste neurologer troede, vi blev født med alle de neuroner, vi nogensinde kommer til at have., Som børn kan vi producere nogle nye neuroner til at hjælpe med at opbygge veje-kaldet neurale kredsløb-der fungerer som informationsveje mellem forskellige områder af hjernen. Men forskere troede, at når et neuralt kredsløb var på plads, ville tilføjelse af nye neuroner forstyrre informationsstrømmen og deaktivere hjernens kommunikationssystem.i 1962 udfordrede videnskabsmand Joseph Altman denne tro, da han så bevis for neurogenese (fødslen af neuroner) i en region i den voksne rottehjerne kaldet hippocampus., Han rapporterede senere, at nyfødte neuroner migrerede fra deres fødested i hippocampus til andre dele af hjernen. I 1979 bekræftede en anden videnskabsmand, Michael Kaplan, Altmans fund i rottehjernen, og i 1983 fandt han neurale forløberceller i forhjernen hos en voksen abe.

disse opdagelser om neurogenese i den voksne hjerne var overraskende for andre forskere, der ikke troede, at de kunne være sande hos mennesker., Men i begyndelsen af 1980 ‘ erne foreslog en videnskabsmand, der forsøgte at forstå, hvordan fugle lærer at synge, at neurovidenskabsmænd igen ser på neurogenese i den voksne hjerne og begynder at se, hvordan det kan give mening. I en række eksperimenter viste Fernando Nottebohm og hans forskerteam, at antallet af neuroner i forebrains af mandlige kanariefugle steg dramatisk i parringssæsonen. Dette var den samme tid, hvor fuglene måtte lære nye sange for at tiltrække kvinder.

hvorfor tilføjede disse fuglehjerner neuroner på et så kritisk tidspunkt i læring?, Nottebohm mente, at det var fordi friske neuroner hjalp med at gemme nye sangmønstre inden for de neurale kredsløb i forhjernen, det område af hjernen, der styrer kompleks adfærd. Disse nye neuroner gjorde læring mulig. Hvis fugle lavede nye neuroner for at hjælpe dem med at huske og lære, troede Nottebohm, at pattedyrs hjerner måske også.,

Andre forskere mente, at disse resultater ikke kunne gælde for pattedyr, men Elizabeth Gould fandt senere dokumentation af nyfødte neuroner i et særskilt område i hjernen på aber, og Fred Gage og Peter Eriksson viste, at den voksne menneskehjerne produceret nye neuroner i et tilsvarende område.

for nogle neuroscientists er neurogenese i den voksne hjerne stadig en ubevist teori. Men andre mener, at beviserne giver spændende muligheder for rollen som voksne genererede neuroner i læring og hukommelse.,

Arkitektur Neuron

Det centrale nervesystem (som omfatter hjernen og rygmarven) består af to grundlæggende typer af celler: neuroner (1) og glia (4) & (6). Glia overtal neuroner i nogle dele af hjernen, men neuroner er de vigtigste aktører i hjernen.

neuroner er informationsmeddelelser., De bruger elektriske impulser og kemiske signaler til at transmittere information mellem forskellige områder af hjernen og mellem hjernen og resten af nervesystemet. Alt, hvad vi tænker og føler og gør, ville være umuligt uden neurons arbejde og deres støtteceller, glialcellerne kaldet astrocytter (4) og oligodendrocytter (6).

neuroner har tre grundlæggende dele: en cellelegeme og to udvidelser kaldet en a .on (5) og en dendrit (3). Inde i cellelegemet er en kerne (2), som styrer cellens aktiviteter og indeholder cellens genetiske materiale., Aononen ligner en lang hale og sender meddelelser fra cellen. Dendritter ligner grene af et træ og modtager meddelelser til cellen. Neuroner kommunikerer med hinanden ved at sende kemikalier, kaldet neurotransmittere, over et lille rum, kaldet en synapse, mellem aonsoner og dendritter i tilstødende neuroner.

Der er tre klasser af neuroner:

1. Sensoriske neuroner bære informationer fra sanseorganerne (såsom øjne og ører) til hjernen.
2. motoriske neuroner kontrollerer frivillig muskelaktivitet, såsom at tale og bære beskeder fra nerveceller i hjernen til musklerne.
3. alle de andre neuroner kaldes interneuroner.

forskere mener, at neuroner er den mest forskelligartede slags celle i kroppen. Inden for disse tre klasser af neuroner findes hundreder af forskellige typer, hver med specifikke meddelelsesbærende evner.,

hvordan disse neuroner kommunikerer med hinanden ved at oprette forbindelser, er det, der gør os hver især unikke i, hvordan vi tænker, føler og handler.

fødsel

i hvilket omfang nye neuroner genereres i hjernen er et kontroversielt emne blandt neurovidenskabsmænd. Selvom størstedelen af neuroner allerede er til stede i vores hjerner, når vi er født, er der bevis for at understøtte, at neurogenese (det videnskabelige ord for fødslen af neuroner) er en livslang proces.,

neuroner er født i områder af hjernen, der er rige på koncentrationer af neurale precursorceller (også kaldet neurale stamceller). Disse celler har potentialet til at generere de fleste, hvis ikke alle, af de forskellige typer neuroner og glia, der findes i hjernen.

Neuroscientists har observeret, hvordan neurale precursorceller opfører sig i laboratoriet. Selvom dette måske ikke er nøjagtigt, hvordan disse celler opfører sig, når de er i hjernen, giver det os information om, hvordan de kunne opføre sig, når de er i hjernens miljø.,videnskaben om stamceller er stadig meget ny og kan ændre sig med yderligere opdagelser, men forskere har lært nok til at kunne beskrive, hvordan neurale stamceller genererer de andre celler i hjernen. De kalder det en stamcelles afstamning, og den ligner i princippet et stamtræ.

neurale stamceller øges ved at dividere i to og producere enten to nye stamceller eller to tidlige stamceller eller en af hver.

Når en stamcelle deler sig for at producere en anden stamcelle, siges det at selvfornyelse. Denne nye celle har potentialet til at fremstille flere stamceller.,

Når en stamcelle deler sig for at producere en tidlig stamcelle, siges det at differentiere. Differentiering betyder, at den nye celle er mere specialiseret i form og funktion. En tidlig stamcelle har ikke potentialet i en stamcelle til at fremstille mange forskellige typer celler. Det kan kun gøre celler i sin særlige afstamning.

tidlige stamceller kan selvfornyes eller gå på en af to måder. En type vil give anledning til astrocytter. Den anden type vil i sidste ende producere neuroner eller oligodendrocytter.,

Migration

Når en neuron er født, skal den rejse til det sted i hjernen, hvor den vil gøre sit arbejde.

hvordan ved en neuron, hvor de skal hen? Hvad hjælper det med at komme dertil?

forskere har set, at neuroner bruger mindst to forskellige metoder til at rejse:

1. nogle neuroner migrerer ved at følge de lange fibre af celler kaldet radial glia. Disse fibre strækker sig fra de indre lag til de ydre lag af hjernen. Neuroner glider langs fibrene, indtil de når deres destination.
2. neuroner rejser også ved hjælp af kemiske signaler., Forskere har fundet specielle molekyler på overfladen af neuroner-adhæsionsmolekyler – der binder med lignende molekyler på nærliggende glialceller eller nerveaksoner. Disse kemiske signaler leder neuronen til dens endelige placering.

ikke alle neuroner har succes i deres rejse. Forskere mener, at kun en tredjedel når deres destination. Nogle celler dør under processen med neuronal udvikling.

nogle neuroner overlever turen, men ender hvor de ikke burde være., Mutationer i generne, der styrer migration, skaber områder med misplacerede eller mærkeligt dannede neuroner, der kan forårsage lidelser som barndomsepilepsi. Nogle forskere har mistanke om, at ski .ofreni og læringsforstyrrelsens dysleksi delvis er resultatet af vildledte neuroner.

differentiering

Når en neuron når sin destination, skal den slå sig ned for at arbejde., Dette sidste trin med differentiering er den mindst velforståede del af neurogenese.

neuroner er ansvarlige for transport og optagelse af neurotransmittere – kemikalier, der videresender information mellem hjerneceller.

afhængigt af dens placering kan en neuron udføre jobbet som en sensorisk neuron, en motorneuron eller en interneuron, sende og modtage specifikke neurotransmittere.,

i den udviklende hjerne afhænger en neuron af molekylære signaler fra andre celler, såsom astrocytter, for at bestemme dens form og placering, den slags sender, den producerer, og til hvilke andre neuroner den vil forbinde. Disse friskfødte celler etablerer neurale kredsløb – eller informationsveje, der forbinder neuron med neuron-som vil være på plads i hele voksen alder.men i den voksne hjerne er neurale kredsløb allerede udviklet, og neuroner skal finde en måde at passe ind på. Når en ny neuron sætter sig ind, begynder den at ligne omgivende celler., Det udvikler en aonon og dendritter og begynder at kommunikere med sine naboer.

død

selvom neuroner er de længste levende celler i kroppen, dør et stort antal af dem under migration og differentiering.

nogle neurons liv kan tage unormale sving. Nogle sygdomme i hjernen er resultatet af neurons unaturlige dødsfald.,

– i Parkinsons sygdom dør neuroner, der producerer neurotransmitteren dopamin, i de basale ganglier, et område i hjernen, der styrer kroppens bevægelser. Dette medfører vanskeligheder med at starte bevægelse.

– ved Huntingtons sygdom forårsager en genetisk mutation overproduktion af en neurotransmitter kaldet glutamat, som dræber neuroner i de basale ganglier. Som følge heraf vrider folk og vrider sig ukontrollabelt.

– Ved al .heimers sygdom opbygges usædvanlige proteiner i og omkring neuroner i neocorte.og hippocampus, dele af hjernen, der styrer hukommelsen., Når disse neuroner dør, mister folk deres evne til at huske og deres evne til at udføre hverdagens opgaver. Fysisk skade på hjernen og andre dele af centralnervesystemet kan også dræbe eller deaktivere neuroner.

– slag mod hjernen eller skaden forårsaget af et slagtilfælde kan dræbe neuroner direkte eller langsomt sulte dem af ilt og næringsstoffer, de har brug for for at overleve.

– rygmarvsskade kan forstyrre kommunikationen mellem hjernen og musklerne, når neuroner mister deres forbindelse til a .oner placeret under skadestedet., Disse neuroner kan stadig leve, men de mister deres evne til at kommunikere.

Håber Gennem Forskning

Forskerne håber, at ved at forstå mere om livet og døden af neuroner, hvor de kan udvikle nye behandlinger, og måske endda kur, for hjernen sygdomme og lidelser, der påvirker livet for millioner af Amerikanere.

den mest aktuelle forskning antyder, at neurale stamceller kan generere mange, hvis ikke alle, af de forskellige typer neuroner, der findes i hjernen og nervesystemet., At lære at manipulere disse stamceller i laboratoriet til bestemte typer neuroner kunne producere en frisk forsyning af hjerneceller til at erstatte dem, der er døde eller blevet beskadiget.

terapier kunne også oprettes for at drage fordel af vækstfaktorer og andre signalmekanismer inde i hjernen, der fortæller precursorceller at lave nye neuroner. Dette ville gøre det muligt at reparere, omforme og forny hjernen indefra.,

For oplysninger om andre neurologiske lidelser eller forskningsprogrammer, finansieret af National Institute of Neurological Disorders and Stroke, skal du kontakte Instituttets Hjernen Ressourcer og Oplysninger Netværk (HJERNEN) hos:

HJERNEN
P. O., Max 5801
Bethesda, MD 20824
(800) 352-9424

Top

Udarbejdet af:
Kontor for Kommunikation og Public Samarbejde
det Nationale Institut for Neurologiske Lidelser og Slagtilfælde
National Institutes of Health
Bethesda, MD 20892

NINDS sundhed-relaterede materiale, der er fastsat til orientering, og er ikke nødvendigvis udtryk godkendelse af eller for en officiel holdning fra det Nationale Institut for Neurologiske Lidelser og Slagtilfælde eller andre Føderale agentur., Rådgivning om behandling eller pleje af en enkelt patient skal indhentes gennem konsultation med en læge, der har undersøgt den pågældende patient eller er bekendt med patientens medicinske historie.

alle NINDS-forberedt information er i det offentlige domæne og kan frit kopieres. Kredit til NINDS eller NIH er værdsat.