معلومة

الارتباط بين مورفولوجيا الخلايا العصبية والناقلات العصبية

الارتباط بين مورفولوجيا الخلايا العصبية والناقلات العصبية


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

هل هناك ارتباطات إحصائية معروفة (إيجابية أو سلبية) بين نوع مورفولوجيا الخلايا العصبية والناقلات العصبية التي يستخدمونها (قبل المشبكي ، أي المرسلات التي تم إطلاقها ، وما بعد المشبكي ، أي المرسلات التي يتم استقبالها)؟

يفترض هذا السؤال أنه تم تحديد مجموعة محددة من أنواع التشكل. الجواب يعتمد على هذا التعريف بالطبع.


نعم ، على الأقل بالنسبة للناقلات العصبية التي تطلقها خلية معينة.

فيما يتعلق بالناقلات العصبية التي تستجيب لها الخلية ، فأنت حقًا أفضل حالًا في التفكير من حيث التعبير عن المستقبلات. سوف تعبر معظم الخلايا العصبية عن مستقبلات للعديد من النواقل العصبية المختلفة. من الشائع جدًا الخوض فيها جميعًا في إجابة هنا.

فيما يتعلق بالمرسلات التي تطلقها الخلايا ، غالبًا ما ترتبط الأنواع المورفولوجية من الخلايا العصبية بإطلاق نواقل عصبية معينة. في القشرة ، على سبيل المثال ، تطلق الخلايا الهرمية بشكل أساسي الغلوتامات بينما يحتمل وجود عشرات الأنواع المورفولوجية (مرة أخرى ، اعتمادًا على كيفية تحديدها) التي تطلق GABA ؛ في المخيخ ، تطلق عصبونات بركنجي GABA بينما تطلق الخلايا الحبيبية الغلوتامات.

ومع ذلك ، كن حذرًا: فبعض المصطلحات مثل "خلية حبيبية" لا تشير حقًا إلى نوع شكلي خاص. إنهم في الحقيقة يصفون فقط "خلايا صغيرة على مقربة شديدة": يمكن أن تكون هذه أنواع مختلفة تمامًا في مناطق الدماغ المختلفة. ليس من المنطقي حقًا طرح هذه الأنواع من الأسئلة على الدماغ ككل ، عليك أن تدرس مناطق الدماغ الفردية ، كل منها منظم بشكل مختلف تمامًا عن الآخرين.


يعزز التشكل بعد المشبكي المتخصص من تخفيف الناقل العصبي والإشارات عالية التردد في المشبك السمعي

تتطلب المعالجة الحسية في الجهاز السمعي أن تقوم المشابك العصبية والخلايا العصبية والدوائر بتشفير المعلومات بدقة زمنية وطيفية عالية. في الحليمي البرمائي ، يتم تشفير الترددات الصوتية التي تصل إلى 1 كيلو هرتز على طول مجموعة من الخلايا الشعرية ويتم نقلها إلى ألياف واردة عبر انتقال متشابك سريع ومتكرر ، وبالتالي تعزيز قفل الطور بين الخلايا قبل المشبكية وخلايا ما بعد المشبكي. هنا ، قمنا بدمج المجهر الإلكتروني للقسم التسلسلي ، والتسجيلات الكهربية المقترنة ، ومحاكاة انتشار مونت كارلو لفحص الآليات الجديدة التي تسهل النقل التشابكي السريع في الأذن الداخلية للضفادع (رانا كاتيسبيانا ورنا بيبيينز). تكشف عمليات إعادة البناء التشريحية ثلاثية الأبعاد عن اتصالات متخصصة شبيهة بالعمود الفقري بين ألياف واردة فردية وخلايا شعر محاطة بمناطق كبيرة ومفتوحة من الفضاء خارج الخلية. تشير محاكاة الانتشار الواقعية من الناحية الشكلية إلى أن هذه التوسعات المحلية في تخليص مرسل سرعة الفضاء خارج الخلية وتقليل الامتداد بين المشابك المجاورة ، وبالتالي تقليل حساسية مستقبلات ما بعد المشبكي وتحسين الحساسية أثناء نقل الإشارات لفترات طويلة. بالإضافة إلى ذلك ، لا تتأثر EPSCs المستحثة في الألياف الواردة بحصار ناقل الغلوتامات ، مما يشير إلى أن انتشار جهاز الإرسال والتخفيف ، وليس الامتصاص ، يلعب دورًا أساسيًا في تسريع النقل العصبي وضمان الدقة في هذه المشابك.

الكلمات الدالة: الانتشار السمعي المشبك غلوتامات خلية الشعر الشريط المشبك.

حقوق النشر © 2014 المؤلفون 0270-6474 / 14 / 348358-15 $ 15.00 / 0.

الأرقام

مقارنة بين مختلف الألياف وارد الشريط ...

مقارنة الأشكال المختلفة للتلامس بين الألياف الشريطية الواردة. أ ، تباعد تشابك الشريط ...

TBOA ، مانع ناقل الغلوتامات ، ...

TBOA ، مانع ناقل الغلوتامات ، لا يغير بشكل كبير انتقال التشابك في الشعر ...

تأثيرات CTZ ، مانع تحسس مستقبلات AMPA ، على مشابك خلايا الشعر ...

وصلات متشابكة واسعة تشبه العمود الفقري لها ...

تحتوي الوصلات المشبكية الواسعة الشبيهة بالعمود الفقري على ECVFs محلي كبير يدعم الغلوتامات المشبكية السريعة ...

إزالة التحسس من AMPARs السريع ...

يعتبر إزالة التحسس من AMPARs السريع حساسًا للغاية لدورة وقت جهاز الإرسال. أ ,…

إصدار عالي التردد من واحد ...

يمكن أن يتسبب التحرير عالي التردد من المشبك المفرد في إزالة الحساسية الموضعية والمنتشرة. ...

النقل النشط لا يفعل الكثير من أجل ...

النقل النشط لا يفعل الكثير لتشكيل الإشارات التشابكية السريعة. أ ، تصغير ...

تعمل ECVFs المحلية الموسعة على تحسين الإشارات ...

تعمل ECVFs المحلية الموسعة على تحسين الإشارات عبر مجموعة من ظروف الإشارات الفسيولوجية الممكنة. ...

مقارنة الموثوقية عبر الأنواع بـ ...

مقارنة الموثوقية عبر الأنواع مع ظروف الأسلاك المختلفة. الموثوقية (تقاس على أنها ...


الملخص

استجابة القتال أو الهروب الكلاسيكية للتهديد المتصور هي ظاهرة عصبية انعكاسية لدى التايلانديين مزايا واضحة للبقاء على قيد الحياة من الناحية التطورية. ومع ذلك ، فإن الأنظمة التي تنظم كوكبة سلوكيات البقاء الانعكاسية بعد التعرض للتهديد المتصور يمكن أن تصبح في ظل بعض الظروف غير منظمة في هذه العملية. يمكن أن يؤدي خلل التنظيم المزمن في هذه الأنظمة إلى ضعف وظيفي لدى بعض الأفراد الذين أصيبوا بصدمة نفسية & # x0201d ويعانون من اضطراب ما بعد الصدمة (PTSD) ، وقد أظهرت مجموعة من البيانات المتراكمة على مدى عدة عقود تشوهات عصبية بيولوجية في مرضى اضطراب ما بعد الصدمة. تقدم بعض هذه النتائج نظرة ثاقبة في الفيزيولوجيا المرضية لاضطراب ما بعد الصدمة بالإضافة إلى الضعف البيولوجي لبعض السكان لتطوير اضطراب ما بعد الصدمة ، تتداخل العديد من السمات المرضية الموجودة في مرضى اضطراب ما بعد الصدمة مع السمات الموجودة في المرضى الذين يعانون من إصابات دماغية رضحية موازية للعلامات والأعراض المشتركة لهذه الأعراض السريرية. المتلازمات.


من استقلاب الطاقة إلى الإدراك

يستهلك الدماغ كمية هائلة من الطاقة بالنسبة لبقية الجسم. وبالتالي ، فإن الآليات التي تشارك في نقل الطاقة من الأطعمة إلى الخلايا العصبية من المرجح أن تكون أساسية للتحكم في وظائف الدماغ. يمكن أن تؤثر العمليات المرتبطة بإدارة الطاقة في الخلايا العصبية على اللدونة المشبكية 32 (الشكل 2) ، والتي يمكن أن تفسر كيف يمكن لاضطرابات التمثيل الغذائي أن تؤثر على العمليات المعرفية. ومن المثير للاهتمام أن الوظيفة المشبكية يمكنها بدورها تغيير الطاقة الأيضية ، مما يسمح للعمليات العقلية بالتأثير على الوظيفة الجسدية على المستوى الجزيئي. BDNF هو مثال ممتاز لجزيء الإشارة الذي يرتبط ارتباطًا وثيقًا بكل من استقلاب الطاقة واللدونة التشابكية: يمكنه إشراك إشارات التمثيل الغذائي للتأثير على الوظيفة الإدراكية. BDNF هو الأكثر وفرة في مناطق الدماغ المرتبطة بالتنظيم المعرفي والتمثيل الغذائي: قرن آمون وما تحت المهاد ، على التوالي 33. يزيد تعلم تنفيذ مهمة من اللدونة المشبكية بوساطة BDNF في الحُصين 34 ، 35 ، والحذف الجيني للـ BDNF الجين يضعف تكوين الذاكرة 36 ​​، 37. يرتبط متغير Met من تعدد الأشكال Val66Met BDNF ، وهو نمط وراثي شائع في البشر مرتبط بالاتجار غير الطبيعي وإفراز BDNF في الخلايا العصبية 38 ، بأداء غير طبيعي للحصين ومعالجة الذاكرة 39. بدوره ، تبين أن BDNF يؤثر أيضًا على معايير متعددة لاستقلاب الطاقة ، مثل كبت الشهية 40 ، 41 ، حساسية الأنسولين 42 ، 43 والجلوكوز 44 واستقلاب الدهون 45. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مستقبلات الميلانوكورتين 4 في الوطاء ، وهو أمر حاسم للتحكم في توازن الطاقة ، ينظم التعبير عن BDNF في منطقة ما تحت المهاد الإنسي 46 ، مما يدعم الارتباط بين استقلاب الطاقة واللدونة المتشابكة. في القوارض ، تبين أن الانخفاض في استقلاب الطاقة الناجم عن ضخ جرعة عالية من فيتامين D3 في الدماغ يلغي آثار التمرينات على المؤثرات النهائية لللدونة المشبكية التي تتوسطها BDNF ، مثل بروتين كيناز المعتمد على الكالسيوم / كالودود أولين. II (CaMKII) ، synapsin I والعنصر الدوري المستجيب لـ AMP (CRE) - بروتين ملزم (CREB) 32. في البشر ، أ من جديد تم ربط الطفرة في TrkB ، أحد مستقبلات BDNF ، بالسمنة المفرطة ، فضلاً عن ضعف التعلم والذاكرة 47. على الرغم من أن استقلاب الطاقة واللدونة المشبكية بوساطة BDNF تبدو مترابطة ، فإن المزيد من الدراسات ضرورية لتحديد حدود هذه العلاقة لتعديل الوظيفة المعرفية.

يمكن أن يؤثر النظام الغذائي والتمارين الرياضية على إنتاج طاقة الميتوكوندريا ، وهو أمر مهم للحفاظ على استثارة الخلايا العصبية ووظيفة التشابك العصبي. يمكن أن يكون للجمع بين بعض الأنظمة الغذائية والتمارين الرياضية تأثيرات إضافية على اللدونة المتشابكة والوظيفة الإدراكية. قد ينشط ATP الذي تنتجه الميتوكوندريا عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) وعامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF1) ، والذي يدعم اللدونة المتشابكة والوظيفة الإدراكية. تتفاعل جزيئات موازنة الطاقة ، مثل كيناز الكرياتين في كل مكان في الميتوكوندريا (uMtCK) وبروتين كيناز AMP المنشط (AMPK) وفصل البروتين 2 (UCP2) 141 ، 146 ، مع BDNF لتعديل اللدونة المتشابكة والإدراك. ينتج عن إنتاج الطاقة الزائد الناتج عن تناول السعرات الحرارية العالية أو التمارين الشاقة تكوين أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). عندما تتجاوز مستويات ROS سعة التخزين المؤقت للخلية ، تتعرض اللدونة المتشابكة والوظيفة المعرفية للخطر ، ربما بسبب انخفاض إجراءات مُعدِّلات تحويل الإشارة مثل BDNF. يمكن أن يؤثر أيض الطاقة أيضًا على جزيئات مثل منظم المعلومات الصامت 1 (SIRT1) ، وهو هوستون ديستيلاز يساهم في تقليل ROS ويعزز تعديلات الكروماتين التي تكمن وراء التعديلات اللاجينية التي قد تؤثر على الإدراك 146. على أساس القابلية الواضحة لتعديل الوراثة اللاجينية 73 ، فإن الهدف المحتمل الآخر لتأثيرات النظام الغذائي على الوراثة اللاجينية هو BDNF الجين. هناك نتيجتان رئيسيتان تدعمان آلية يتم بموجبها التمرين ، على غرار النظام الغذائي ، بتعزيز العمليات الإدراكية من خلال التأثيرات على استقلاب الطاقة واللدونة المشبكية. أولاً ، يؤدي الجمع بين التمارين وأنظمة غذائية معينة إلى رفع مستوى التعبير عن uMtCK و AMPK و UCP2 ، مما قد يؤثر على توازن الطاقة وليونة الدماغ. ثانيًا ، أدى تعطيل توازن الطاقة أثناء الركض الطوعي للعجلات إلى إلغاء تأثيرات التمرين على إجراءات المنتجات النهائية BDNF و BDNF المهمة للتعلم والذاكرة ، مما يشير إلى أن استقلاب الطاقة يؤثر على وظيفة BDNF 147.

يبدو أن الآلية التي يؤثر بها BDNF على التمثيل الغذائي واللدونة المشبكية تنطوي على عامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF1) 48. يتم تصنيع IGF1 في الكبد والعضلات الهيكلية وفي جميع أنحاء الدماغ ، بينما يتم التعبير عن مستقبلات IGF1 في الدماغ بشكل رئيسي في الحصين 49. يؤدي انخفاض إشارات IGF1 في القوارض إلى ارتفاع السكر في الدم ومقاومة الأنسولين ، ويقلل ضخ IGF1 في الدماغ من مستويات الأنسولين في البلازما ويزيد من حساسية الأنسولين 50. يدعم IGF1 أيضًا نمو الأعصاب وتمايزها ، وتخليق الناقل العصبي وإطلاقه 51 ، واللدونة المشبكية 52 ، وقد يساهم في الحفاظ على الوظيفة الإدراكية بعد إهانات الدماغ 53 ، 54 ، مرض السكري 55 والشيخوخة 56. تم عرض IGF1 في القوارض لإدخال مسارات مماثلة إلى BDNF ، مثل نظام إشارات Akt 57. ومن المثير للاهتمام أن حمض الدوكوساهيكسانويك (DHA) الدهني أوميغا 3 يحفز اللدونة العصبية من خلال مسار Akt 58 ، مما يشير إلى أن تنشيط Akt قد يكون حاسمًا لدمج تأثيرات الإشارات المشتقة من الطعام على مرونة الدماغ. يبدو أن هدف phosphatidyl-inositol 3-kinase (PI3K) / Akt / mammalian لمسار إشارات الرابامايسين (mTOR) يدمج تأثيرات BDNF و IGF1 على استقلاب الطاقة ، واللدونة المتشابكة ، والتعلم والذاكرة (الشكل 3).

يمكن أن يؤثر حمض أوميغا 3 الدهني (DHA) ، الذي يحصل عليه الإنسان في الغالب من الأسماك الغذائية ، على الوظيفة المشبكية والقدرات المعرفية من خلال توفير سيولة غشاء البلازما في المناطق المتشابكة. يشكل DHA أكثر من 30٪ من التركيب الكلي للفوسفوليبيد لأغشية البلازما في الدماغ ، وبالتالي فهو ضروري للحفاظ على سلامة الغشاء ، وبالتالي ، استثارة الخلايا العصبية ووظيفة التشابك العصبي. الغذاء DHA لا غنى عنه للحفاظ على نفاذية الأغشية الأيونية ووظيفة المستقبلات الغشائية التي تدعم الانتقال التشابكي والقدرات المعرفية. تعمل أحماض أوميغا 3 الدهنية أيضًا على تنشيط مسارات التمثيل الغذائي المولدة للطاقة والتي تؤثر لاحقًا على الجزيئات مثل عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) وعامل النمو الشبيه بالأنسولين 1 (IGF1). يمكن إنتاج IGF1 في الكبد والعضلات الهيكلية ، وكذلك في الدماغ ، وبالتالي يمكنه نقل الرسائل المحيطية إلى الدماغ في سياق النظام الغذائي والتمارين الرياضية. يمكن أن يعمل BDNF و IGF1 في المستقبلات قبل المشبكية وما بعد المشبكي على تنشيط أنظمة الإشارات ، مثل بروتين كيناز المنشط بالميتوجين (MAPK) وأنظمة كيناز II المعتمد على الكالسيوم / كالودولين (CaMKII) ، والتي تسهل الانتقال المتشابك وتدعم التقوية طويلة المدى التي يرتبط بالتعلم والذاكرة. وقد ثبت أيضًا أن BDNF يشارك في تعديل اللدونة المتشابكة والوظيفة المعرفية من خلال هدف فوسفاتيديلينوسيتول 3-كيناز (PI3K) / Akt / الثدييات في مسار إشارات الراباميسين (mTOR). يتم أيضًا تعديل أنشطة مسارات إشارات mTOR و Akt بواسطة إشارات التمثيل الغذائي مثل الأنسولين واللبتين (غير موضح). 4EBP ، عامل بدء الترجمة حقيقية النواة 4E CREB ، عنصر دوري مستجيب لـ AMP (CRE) - بروتين ملزم IGFR ، مستقبل عامل النمو الشبيه بالأنسولين IRS1 ، ركيزة مستقبل الأنسولين 1 p70S6K ، p70 S6 كيناز.

تم ربط الاضطرابات في توازن الطاقة بالبيولوجيا المرضية للعديد من الأمراض العقلية ، وبالتالي أصبحت إدارة النظام الغذائي استراتيجية واقعية لعلاج الاضطرابات النفسية. لقد وجدت العديد من الدراسات أنه قد يكون هناك ارتباط بين التمثيل الغذائي غير الطبيعي (مرض السكري من النوع الثاني والسمنة ومتلازمة التمثيل الغذائي) والاضطرابات النفسية 59. في دراسة كبيرة أجريت على مرضى الاكتئاب الهوسي 60 أو الفصام 61 ، 62 ، وجد أن معدل الإصابة بمرض السكري أعلى منه في عموم السكان (1.2٪ من الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 18 و x0201344 عامًا و 6.3٪ من الأشخاص الذين تتراوح أعمارهم بين 45 و # 0201364 عامًا 163). كان معدل الانتشار الإجمالي لمرض السكري في مجموعة مكونة من 95 مريضًا مصابًا بالفصام 15.8٪ ، وارتفع هذا إلى 18.9٪ مع سن 61 عامًا ، بينما تراوح معدل انتشار مرض السكري في 203 مرضى مصابين بالاكتئاب الهوسي من 2.9٪ في المرضى الذين تتراوح أعمارهم بين 30 عامًا تقريبًا و 25٪. في مرضى 75 & # x0201379 من عمر 60. ومع ذلك ، من الصعب تحديد سبب & # x02013 علاقة التأثير بين مرض السكري والاضطرابات النفسية في هذه الدراسات بالنظر إلى أن الفصام والاكتئاب الهوسي والاضطرابات النفسية الأخرى مرتبطة بسوء نوعية الحياة والآثار الجانبية للأدوية المضادة للذهان. على أساس آثاره على اللدونة المشبكية واستقلاب الطاقة ، كان BDNF هو محور البحث في الفرضيات الحالية لمرض انفصام الشخصية والاكتئاب 63 & # x02013 66. ترتبط المستويات المنخفضة من BDNF في البلازما بخلل في استقلاب الجلوكوز ومرض السكري من النوع الثاني 67 ، وينخفض ​​BDNF في الحصين ، في مناطق قشرية مختلفة 68 وفي مصل الدم 69 من مرضى الفصام. في الفئران ، ينتج عن الحذف الجيني لمستقبل TrkB في الدماغ الأمامي سلوكًا شبيهًا بالفصام 70. علاوة على ذلك ، تنخفض مستويات BDNF في بلازما المرضى المصابين بالاكتئاب الشديد 71 ، كما أن تناول مضادات الاكتئاب المزمنة يرفع مستويات الحُصين BDNF 72. أظهرت دراسة حديثة أجريت على القوارض أن إجهاد الهزيمة ، وهو نموذج حيواني للاكتئاب ، تسبب في قمع دائم لنصوص BDNF ، في حين عكس العلاج المضاد للاكتئاب هذا القمع عن طريق تحريض هيستون أستلة 73. على الرغم من أن الدليل ليس قاطعًا للقول بأن BDNF له دور في التوسط في الاكتئاب أو الفصام ، فقد أصبح من الواضح أن معظم علاجات الاكتئاب أو الفصام & # x02014 أي ممارسة الرياضة والعقاقير & # x02014 تتضمن عمل BDNF.


بيولوجيا الاكتئاب - الناقلات العصبية

image by Patrick Hoesly (ليسانسًا) تم إجراء الكثير من الأبحاث حول أسباب الاكتئاب. سنجري الآن مناقشة موجزة للعديد من العوامل البيولوجية والنفسية والاجتماعية التي تم تحديدها على أنها مرتبطة باضطراب اكتئابي كبير.

بيولوجيا الاضطرابات الاكتئابية

ربما سمعت أن الاكتئاب هو نتيجة اختلال بسيط في المواد الكيميائية في الدماغ. على الرغم من أن المواد الكيميائية في الدماغ هي بالتأكيد جزء من السبب ، فإن هذا التفسير بسيط للغاية. حتى مجرد التفكير في البعد البيولوجي للاكتئاب ، فإن الدماغ لديه طبقات متعددة من القضايا التي ينطوي عليها الأمر.

الكيمياء العصبية

يستخدم الدماغ عددًا من المواد الكيميائية كمراسلين للتواصل مع أجزاء أخرى من نفسه وداخل الجهاز العصبي. الخلايا العصبية هي النوع الرئيسي من الخلايا في الجهاز العصبي. هذه تسمى الخلايا العصبية. يتواصلون من خلال نواقل كيميائية تسمى الناقلات العصبية. يتم إطلاق هؤلاء الرسل واستقبالهم من قبل العديد من الخلايا العصبية في الدماغ. تتواصل الخلايا العصبية باستمرار مع بعضها البعض من خلال تبادل الناقلات العصبية. نظام الاتصال هذا ضروري لجميع وظائف الدماغ.

تحتوي الخلية العصبية على جسم خلوي وبنية تشبه الذيل تسمى محور عصبي. تتباعد الخلايا العصبية بمساحة صغيرة تسمى المشبك. في سيناريو بسيط ، يرسل أحد الخلايا العصبية (المرسل) رسالة ناقل عصبي عبر المشبك إلى العصبون التالي (المستقبل). يتم تنشيط الخلايا العصبية المستقبلة بأي مادة كيميائية تتلقاها للتو وتوصيل الإشارة أسفل السلسلة إلى الخلية العصبية التالية. يحتوي الطرف المستقبل للخلايا العصبية على مستقبلات تستقبل الإشارات الكيميائية. عندما تصل إشارة المطابقة المثالية أو الناقل العصبي إلى مستقبله عبر الفضاء الصغير ، يتم تنشيط المستقبل. ثم يرسل الرسالة إلى الخلية العصبية التالية عن طريق ناقل عصبي. على سبيل المثال ، إذا اضطر شخص ما إلى المرور عبر العديد من الأبواب المقفلة مع وجود كل باب خلف باب مغلق آخر ، فإن المفتاح الصحيح مطلوب. إذا تم فتح الباب الأول بالمفتاح الأيمن ، فيمكن للشخص أن ينتقل إلى الباب التالي بالمفتاح التالي وهكذا.

في الموسيقى ، ليست النوتات الموسيقية فقط هي التي تشكل اللحن. إنها أيضًا المسافات أو الاستراحة بين الملاحظات التي تجعل كل ملاحظة بارزة ومميزة. إنه بالضبط نفس الشيء فيما يتعلق بالناقلات العصبية والمشابك. يجب أن يكون هناك بعض الوقت الهادئ بين رسائل الناقل العصبي حتى يكون لتلك الرسائل أي معنى. من المهم السماح للمستقبلات بإعادة الضبط وإلغاء التنشيط بين الرسائل حتى تصبح جاهزة لتلقي الدفعة التالية من النواقل العصبية. من أجل تحقيق هذا "إعادة الضبط" ، تسترخي المستقبلات وتطلق النواقل العصبية التي تم التقاطها مرة أخرى في الفضاء الصغير حيث يتم امتصاص حوالي 90٪ منها مرة أخرى (في عملية تسمى الاسترداد) بواسطة العصبون الأصلي المرسل. ثم يتم إعادة تجميع الناقلات العصبية وإعادة استخدامها في المرة التالية التي يجب فيها إرسال رسالة عبر المشبك. على الرغم من أن هذا يبدو وكأنه مجموعة معقدة من الخطوات ، فإن دورة نقل المعلومات بأكملها تحدث في الدماغ في غضون ثوانٍ. أي مشكلة تعيق الأداء السلس لهذه السلسلة من الأحداث الكيميائية يمكن أن تؤثر سلبًا على كل من الدماغ والجهاز العصبي.

تم ربط الاكتئاب بمشاكل أو اختلالات في الدماغ ، وتحديداً مع الناقلات العصبية مثل السيروتونين والنورادرينالين والدوبامين. من الصعب جدًا قياس مستوى النواقل العصبية في دماغ الشخص ونشاطها. ما نعرفه هو أن الأدوية المضادة للاكتئاب ، والتي تُستخدم لعلاج أعراض الاكتئاب ، من المعروف أنها تعمل على هذه الناقلات العصبية ومستقبلاتها. سنتحدث أكثر عن الأدوية المضادة للاكتئاب في قسم العلاج في هذا المركز.

يشارك الناقل العصبي السيروتونين في التحكم في العديد من وظائف الجسم المهمة ، بما في ذلك النوم والعدوانية والأكل والسلوك الجنسي والمزاج. يتم إنتاج السيروتونين بواسطة الخلايا العصبية هرمون السيروتونين. تشير الأبحاث الحالية إلى أن انخفاض إنتاج هذه الخلايا العصبية للسيروتونين يمكن أن يسبب الاكتئاب لدى بعض الأشخاص ، وبشكل أكثر تحديدًا حالة مزاجية يمكن أن تجعل بعض الناس يشعرون برغبة في الانتحار.

في الستينيات ، كانت "فرضية الكاتيكولامين" تفسيرًا شائعًا لسبب إصابة الناس بالاكتئاب. اقترحت هذه الفرضية أن نقص الناقل العصبي نورإبينفرين (المعروف أيضًا باسم النورأدرينالين) في مناطق معينة من الدماغ كان مسؤولاً عن خلق مزاج مكتئب. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن هناك مجموعة من الأشخاص المصابين بالاكتئاب لديهم مستويات منخفضة من النوربينفرين. تظهر دراسات التشريح أن الأشخاص الذين عانوا من نوبات اكتئاب متعددة لديهم عدد أقل من الخلايا العصبية التي تحتوي على النوربينيفرين مقارنة بالأشخاص الذين ليس لديهم تاريخ اكتئابي. ومع ذلك ، تخبرنا نتائج البحث أيضًا أنه ليس كل الناس يعانون من تغيرات مزاجية استجابة لانخفاض مستويات النوربينفرين. يظهر بعض الأشخاص المصابين بالاكتئاب أكثر من الطبيعي داخل الخلايا العصبية التي تنتج النوربينفرين. تشير المزيد من الدراسات الحالية إلى أنه في بعض الأشخاص ، تؤدي المستويات المنخفضة من السيروتونين إلى انخفاض مستويات النوربينفرين ، مما يؤدي بعد ذلك إلى الاكتئاب.

بحث خط آخر من الأبحاث في الروابط بين التوتر والاكتئاب والنورادرينالين. يساعد النوربينفرين أجسامنا على التعرف على المواقف العصيبة والاستجابة لها. يقترح الباحثون أن الأشخاص المعرضين للاكتئاب قد يكون لديهم نظام إفراينفرين لا يتعامل مع آثار الإجهاد بكفاءة عالية.

يرتبط الدوبامين أيضًا بالاكتئاب. يلعب الدوبامين دورًا مهمًا في التحكم في دافعنا للبحث عن المكافآت ، فضلاً عن قدرتنا على الحصول على شعور بالمتعة. قد تفسر مستويات الدوبامين المنخفضة ، جزئيًا ، سبب عدم تمتع الأشخاص المصابين بالاكتئاب بنفس الشعور بالمتعة من خلال الأنشطة أو الأشخاص الذين كانوا يفعلون ذلك قبل أن يصابوا بالاكتئاب.

بالإضافة إلى ذلك ، تُظهر الدراسات الجديدة أن النواقل العصبية الأخرى مثل الأسيتيل كولين والغلوتامات وحمض جاما أمينوبوتيريك (GABA) يمكن أن تلعب أيضًا دورًا في الاضطرابات الاكتئابية. المزيد من البحث ضروري لفهم دورهم في كيمياء الدماغ للاكتئاب.


فسيولوجيا وعلم الأدوية للخلايا العصبية المركزية للثدييات في ثقافة الخلية

يفحص هذا الفصل فسيولوجيا وعلم العقاقير للجهاز العصبي المركزي للثدييات (CNS) في عينة مزرعة خلوية. تركز الاهتمامات الحالية في علم الأحياء العصبية على شكل ووظيفة الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي للثدييات ، ويشكل التعقيد التشريحي للجهاز العصبي المركزي للثدييات السليمة وعدم إمكانية الوصول النسبي لمكوناته الخلوية صعوبات خاصة في التعامل المباشر. في الجسم الحي ابحاث. تعتبر دراسة مزارع الخلايا ، أي الثقافات المشتقة من تصفيح الخلايا المنفصلة والتي تتكون أساسًا من طبقات أحادية الخلية ، من الجهاز العصبي المركزي للثدييات جذابة بشكل خاص للتحليل التفصيلي للسلوك الخلوي والتفاعلات والاستجابة الدوائية. ولكن هناك قيودًا في دراسة زراعة الخلايا: (1) التباين بين مجموعات الثقافات ، (2) الافتقار إلى التنظيم الطبيعي للخلايا العصبية في مجموعات نووية تتكون من خلايا لها خصائص متشابكة وخلوية مماثلة ، (3) تغيير في الشكل التشريحي الطبيعي والعلاقة الفسيولوجية بين الخلايا العصبية والخلايا الدبقية ، و (4) التأثير غير المعروف نسبيًا للتشكل الخلوي المتغير ، الذي يستلزمه النمو ثنائي الأبعاد ، على التكامل المشبكي.


العلاقة بين اتصال الإدخال والتشكل وضبط الاتجاه للطبقة 2/3 من الخلايا الهرمية في القشرة البصرية للماوس

تعرض الخلايا الهرمية القشرية الحديثة (أجهزة الكمبيوتر) تخصصات وظيفية محددة من خلال اتصال الدائرة الاستثارة والمثبط. بالنسبة لأجهزة الكمبيوتر ذات الطبقة 2/3 (L2 / 3) ، لا يُعرف سوى القليل عن العلاقة التفصيلية بين خصائص الاستجابة العصبية والبنية التغصنية وتوصيل الدائرة الأساسية على مستوى الخلايا المفردة. هنا ، نسأل ما إذا كانت أجهزة الكمبيوتر L2 / 3 في القشرة البصرية الأولية للماوس (V1) تختلف في أنماط الاتصال الوظيفية داخل وبين الصفائح ، وكيف يرتبط ذلك بالاختلافات في خصائص الاستجابة البصرية. باستخدام نهج مشترك ، قمنا أولاً بتمييز الاتجاه وضبط الاتجاه لأجهزة الكمبيوتر الفردية L2 / 3 مع في الجسم الحي 2- تصوير الكالسيوم بالفوتون. بعد ذلك ، أجرينا تعيين مدخلات متشابكة مثيرة ومثبطة لنفس أجهزة الكمبيوتر L2 / 3 في شرائح الدماغ باستخدام تحفيز ضوئي للمسح الضوئي بالليزر (LSPS).

تُظهر بياناتنا من تحليل وظيفة الاتصال والهيكل هذا أن مصادر المدخلات المشبكية المثيرة والمثبطة تختلف في أصلها الرقائقي وموقعها الأفقي فيما يتعلق بموضع الخلية: في المتوسط ​​، تتلقى أجهزة الكمبيوتر L2 / 3 تثبيطًا أكثر من الإثارة من داخل L2 / 3 ، بينما تهيمن الإثارة على المدخلات من L4 و L5. أفقيًا ، تنشأ المدخلات المثبطة من مواقع أقرب إلى الوضع الأفقي للسوما ، بينما تنشأ المدخلات المثيرة من مواقع أبعد في L4 و L5. في L2 / 3 ، تتداخل المدخلات المثيرة والمثبطة مكانيًا في المتوسط. الأهم من ذلك ، على مستوى الخلايا العصبية الفردية ، تتلقى أجهزة الكمبيوتر مدخلات من خلايا ما قبل المشبكية الموجودة في الإزاحة المكانية ، رأسياً وأفقياً ، بالنسبة إلى سوما. تُظهر إزاحات الإدخال هذه ارتباطًا منهجيًا مع الاتجاه المفضل لجهاز الكمبيوتر L2 / 3 بعد المشبكي في الجسم الحي. بشكل غير متوقع ، يكون هذا الارتباط أعلى بالنسبة لتعويضات المدخلات المثبطة ضمن L2 / 3 مقارنة بتعويضات المدخلات المثيرة. عند ربط التعقيد الشجيري لأجهزة الكمبيوتر L2 / 3 بضبط اتجاهها ، نجد أن الخلايا المضبوطة بحدة لها شجرة قمي أقل تعقيدًا مقارنة بالخلايا المضبوطة على نطاق واسع. تشير هذه النتائج إلى أن إزاحات الإدخال المكاني لاتصال الإدخال الوظيفي مرتبطة بتفضيل الاتجاه ، في حين أن انتقائية الاتجاه لأجهزة الكمبيوتر L2 / 3 أكثر ارتباطًا بالتعقيد الشجيري.


كيف يحفز الكوكايين تعاطي المخدرات ويسبب الإدمان

توضح الأبحاث حول الكوكايين كيف يمكن للدواء أن يعطل النقل العصبي بطرق متعددة لتعزيز الاستخدام المكثف للمخدرات والاعتماد عليها والإدمان. مثل جميع الأدوية التي تسبب الاعتماد والإدمان ، يغير الكوكايين إشارات الدوبامين. تشير الدراسات ، التي أجريت على الحيوانات في الغالب ، إلى أن تفاعلات الكوكايين مع الدوبامين وأنظمة الناقلات العصبية الأخرى تؤثر على خطر تعاطي المخدرات ، والتقدم إلى الإدمان ، والانتكاس بعد الامتناع عن ممارسة الجنس من خلال مجموعة متنوعة من المسارات.

جائزة او مكافاة

  • يسبب الكوكايين مشاعر ممتعة تحفز تعاطي المخدرات عن طريق رفع تركيز الدوبامين بشكل حاد في نقاط الاشتباك العصبي في نظام المكافأة
  • يرفع الكوكايين مستويات الدوبامين المشبكي عن طريق منع ناقلات الدوبامين من إزالة الدوبامين من المشبك وعن طريق تحفيز الخلايا العصبية التي تطلق الدوبامين لإفراز الدوبامين الذي يحتفظ به عادة في الاحتياطي.
  • تعزز الزيادات التي يسببها الكوكايين في إشارات الدوبامين الاستخدام المتكرر للكوكايين عن طريق زيادة نشاط مستقبلات الدوبامين من النوع D1 في دائرة تدعم تحويل الحوافز إلى عمل ، مع قمع نشاط مستقبلات الدوبامين من النوع D2 في دائرة معارضة ، وعن طريق زيادة نشاط مستقبلات الدوبامين من النوع D3.
  • قد يحد الوضع الاجتماعي الأعلى للحيوان أو التعرض لبيئة محفزة من قدرة الكوكايين على تحفيز الاستخدام المتكرر عن طريق زيادة نشاط مستقبلات الدوبامين D2.

الانتقال إلى الإدمان

  • يعمل الكوكايين على تحسس الخلايا العصبية التي تطلق الدوبامين في نظام المكافأة ، بحيث يؤدي التعرض المتكرر إلى إطلاق كميات متزايدة من الدوبامين ، مما قد يؤدي إلى زيادة الحوافز لاستخدام الدواء مرة أخرى.
  • تبدأ الزيادة في استجابة الخلايا العصبية المطلقة للدوبامين للكوكايين مع أول تعرض للعقار وحتى بجرعات متواضعة فقط.
  • قد تصبح الرغبة المعززة للدواء مع ضعف التحكم في الإلحاح الذي يحدث لفترة وجيزة بعد تعاطي الكوكايين حالة ملزمة ، حيث يؤدي التعرض المتكرر للدواء إلى إطالة عدم توازن النشاط لصالح الخلايا العصبية من النوع الأول من الدوبامين المعزز للحث على الخلايا العصبية المثبطة من الدوبامين من النوع 2 (انظر أيضا هنا).
  • مع التعرض المتكرر للكوكايين ، تصبح بعض مستقبلات الغلوتامات في نظام المكافأة حساسة لإشارات الكوكايين ، مما يبرمج الدماغ لإعطاء أهمية أساسية للتفاعل مع الإشارات.
  • يبدو أن الكوكايين يحد من قدرة الدماغ على تغيير مسارات النقل العصبي استجابة للتجارب الجديدة ، والتي من المحتمل أن تحد من قدرة المستخدم على تطوير بدائل سلوكية جديدة لتعاطي المخدرات.

الرغبة الشديدة والانتكاس

    المرتبط بتكاثر نوع نادر من مستقبلات الغلوتامات.
  • حتى بعد فترة طويلة من الامتناع عن ممارسة الجنس ، فإن مواجهة إشارات المخدرات (أي الأشياء الموجودة في البيئة المرتبطة بتجارب الأدوية السابقة) تؤدي إلى زيادة الدوبامين في نظام المكافآت ، ويمكن أن تجدد الحوافز القوية لتناول الدواء.
  • يبدو أن مستقبلات المي أفيونية المفعول في المناطق الأمامية والزمانية من القشرة الدماغية تؤثر على شدة رغبة الشخص في تناول الكوكايين خلال الأشهر القليلة الأولى من الامتناع عن تعاطي المخدرات.
  • يزيد الإجهاد من احتمالية أن تتحول هفوة واحدة لمستخدم سابق للكوكايين إلى انتكاسة ممتدة لأن هرمون الإجهاد الكورتيكوستيرون يزيد من زيادة الدوبامين التي يسببها الكوكايين

علم الأدوية لتخدير الأطفال

توقيت الخصوم

يعود النقل العصبي على الفور إذا تم حظر عدد قليل من المستقبلات في وقت الانعكاس (على سبيل المثال ، T. 25 أو عند وجود ثلاث أو أربع نوبات من TOF). في هذه المرحلة ، قد تظل 70٪ إلى 75٪ من المستقبلات مشغولة (Waud، 1971). Neostigmine (50 ميكروغرام / كغ) هي الجرعة الموصى بها عند الرضع (فيشر وآخرون ، 1983). لا توجد فائدة سريرية في محاولة معاداة الكتلة العصبية العضلية الشديدة (أقل من ثلاث أو أربع تشنجات) عند الأطفال أو في إعطاء جرعات متزايدة من النيوستيغمين أو الإيدروفونيوم (جوينوت وآخرون ، 1991 كوبمان وإيكرمان ، 2009). تظهر بيانات هذه الظاهرة عند الأطفال في الشكل 7-55 (Meistelman et al. ، 1988 Donati et al. ، 1989 Gwinnutt et al. ، 1991 Bevan et al. ، 1999). يجب أن يكون مستوى البلازما لـ NMBA منخفضًا بدرجة كافية بحيث يسمح التأثير التنافسي لمضادات الكولين استيراز بقوة عضلية كافية لضمان TOF من 0.9 إلى 1 (Kopman et al. ، 1997). بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لبعض المضادات الحيوية ، وانخفاض درجة حرارة الجسم ، والحماض ، ونقص كالسيوم الدم ، وخاصة عوامل الاستنشاق ، إطالة أو تقوية الكتلة العصبية العضلية من المرخيات غير الاستقطابية.

قد يؤدي الاستخدام الحالي لمرخيات المفعول القصيرة والمتوسطة المفعول بشكل أساسي إلى تغيير القاعدة إلى "الحصار العكسي دائمًا" باستخدام AChs "لتوثيق دائمًا عودة الوظيفة العصبية العضلية الكاملة (TOF أكبر من 0.9)" في نهاية الحالة إما بشكل تلقائي. أو المستحث دوائيا (مضادات الكولينستراز أو سوغاماديكس) الانتعاش. من الواضح أن هامش أمان المرخيات يزداد باستخدام معايير موضوعية بدلاً من معايير ذاتية للحكم على كفاية الانتقال العصبي العضلي. لقد وثق الخبراء في الدراسات العصبية والعضلية صعوبة التقييم الذاتي (البصري واللمسي) لـ TOF و DBS في تحديد الشفاء التام (Drenck ، 1989 Fruergaard ، 1998). لهذه الأسباب ، يوصى بشدة باستخدام جهاز مراقبة موضوعي (انظر الشكل 7-52) ، مثل مقياس التسارع (AMG). In addition, when objective monitoring is used, anticholinesterases can be administered at T25 (when 3 to 4 twitches are present) so that the drugs can have a complete response.


Normal Brain Development

The brain develops throughout pregnancy, and continues developing even through adolescence. During the first 10 weeks of pregnancy, the basic cells that make up the brain are formed (Figure 2). These include neurons, which eventually send electrical and chemical signals to one another, and glial cells, which provide both structural and chemical support to the neurons. During the 1st trimester, the neurons and glia undergo cell division, multiplying aggressively in preparation for their subsequent organization into specialized functions.

Figure 2: Stages of Brain Development Throughout Pregnancy

As pregnancy moves into the 2nd and 3rd trimesters, several events take place. The neurons grow, forming numerous branches (التشعبات) and an axon, structures that are crucial in sending and receiving information (Figure 3). The dendrites grow small protrusions called Spines—this increases the surface area for communication between neurons (see below). At the same time, the axons become surrounded by myelin, a fatty sheath provided by glial cells, which will help the neurons conduct electrical impulses over long distances.

Figure 3: Neuron Structure

A typical neuron is shown making a synapse with another neuron. The cell body contains the nucleus where the DNA resides. A long axon leaves the cell body and ends in a terminal. The terminal makes a connection (synapse) with the dendrites of another neuron. An enlarged view of a synapse is shown at the bottom. Within the synapse, neurotransmitters are released from the terminal of a neighboring neuron the neurotransmitters bind to specific receptors located on the dendritic spines of the receiving neuron. Receptor binding leads to either electrical or chemical signals in the receiving cell.

Once the structural aspects of neuronal development are in place, several chemical events emerge. The neurons start to synthesize their own chemicals, called الناقلات العصبية. الامثله تشمل الدوبامين, السيروتونين, نوربينفرين, الجلوتامات، و γ-Aminobutyric acid (GABA). In the postnatal brain, these neurotransmitters signal neurons to perform work. The neurotransmitters are released from the terminals of axons in response to electrical signals, and they bind to special proteins called Receptors on a neighboring neuron (Figure 3).

There is a high density of these receptors on the Dendritic Spines of neurons. Each neurotransmitter binds to its own receptor serotonin binds to serotonin receptors and glutamate binds to glutamate receptors. All of this activity takes place in the تشابك عصبى or the connection between two neurons. The consequence is a change in the rate at which the receiving neuron conducts an electrical impulse. It is the rate at which neurons fire impulses within different brain regions that underlies every function in the brain, whether it is motor control, speech, learning, attention, or judgment.

However, in the developing brain, this sophisticated function of neurotransmitters is not yet needed. Instead, the neurotransmitters play a different role they serve as growth factors,directing neurons to establish connections (i.e., synapses) with appropriate neighbors bearing the corresponding receptors that will be needed for future communication.The instructions provided by the neurotransmitters and their corresponding receptors during development are crucial to the formation of functional and efficient synapses that are needed after birth.

Once the major neuronal connections are formed, there is some “pruning” that must be performed. This pruning is called موت الخلايا المبرمج, a genetically-programmed form of cell death. Apoptosis helps eliminate those neurons that don’t grow very well during the first two trimesters—there aren’t quite enough growth signals provided by neurotransmitters and other growth factors to reach every neuron. Thus, apoptosis ensures that any neurons that don’t grow properly are eliminated so that neuronal transmission will occur normally. Apoptosis continues well into post-natal development.

All of these developmental events progress at different rates within different brain regions. Such variation in developmental rates may explain, in part, the differential effects of alcohol, depending on when it is consumed during pregnancy.


شاهد الفيديو: وظائف الربط. الجهاز العصبي. التشابكات العصبية أو السينابس. (يونيو 2022).


تعليقات:

  1. Northcliffe

    لو كنت أنت ، كنت سأذهب في الاتجاه الآخر.

  2. Maccormack

    وظيفة رائعة ومفيدة للغاية

  3. Berkeley

    لقد ابتعدت عن الحديث

  4. Brashura

    أعني ، أنت تسمح بالخطأ. أدخل سنناقشها. اكتب لي في PM ، سنتحدث.

  5. Grolkree

    نظرت وكان بخيبة أمل ..........

  6. Ardon

    فقط بما فيه الكفاية ، سأشارك.



اكتب رسالة