On väga tavaline, et kui me räägime inimese intelligentsusest, siis viidame konkreetselt väga spetsiifilisele rakutüübile: neuronitele. Seega on normaalne nimetada mononeuronaalset, kellele me omistame madalale intelligentsusele halvustavalt. Kuid, mõte, et aju on sisuliselt neuronite kogum, on üha aegunud.

Inimese aju sisaldab rohkem kui 80 miljardit neuroni, kuid see moodustab ainult 15% selle elundite kogurakkudest.

Ülejäänud 85% on hõivatud teise tüüpi mikroskoopilise kehaga: nn gliaalrakkudega. Tervikuna on need rakud nad moodustavad aine nimega glia või neuroglia, mis ulatub läbi närvisüsteemi nookide ja crannies.

Praegu on glia üks neuroteaduste kõige suurema edenemisega valdkondi, otsides kõiki tema ülesandeid ja interaktsioonid, mida nad teevad nii, et närvisüsteem toimib täpselt nii nagu see toimib. Ja see, et aju praegu ei saa mõista, ilma et mõista glia mõju.

Gliaalrakkude avastamine

Neuroglia mõisteti 1856. aastal saksa patoloog Rudolf Virchowi poolt. See on sõna, mis kreeka keeles tähendab "liim (glia) neuronaalne (neuro)", kuna selle avastamise ajal arvati, et närvid moodustasid neuronid omavahel kokku ja lisaks sellele, et akson oli neuronite osa asemel rakkude kogum. Seetõttu eeldati, et need neuronite läheduses leitud rakud aitasid närvi struktureerida ja hõlbustada nende vahelist liitu ja mitte midagi muud. Lühidalt on pigem passiivne ja abistav roll.

1887. aastal jõudis kuulus uurija Santiago Ramón y Cajal järeldusele, et neuronid olid iseseisvad üksused ja et nad olid teistest eraldatud väikese ruumiga, mida hiljem nimetati sünaptiliseks ruumiks. See andis tunnistust sellest, et aksonid olid rohkem kui ainult iseseisvate närvirakkude osad. Gliaalse passiivsuse idee jäi siiski alles. Täna aga, avastatakse, et selle tähtsus on palju suurem kui eeldati.

Teatud mõttes on irooniline, et neurogliale antud nimi on see. On tõsi, et see aitab struktuuris, kuid mitte ainult täidab seda funktsiooni, vaid on ka nende kaitseks, vigastuste parandamiseks, närvisüsteemi impulsside parandamiseks, energia pakkumiseks ja isegi teabevoo kontrollimiseks paljude teiste leitud funktsioonide seas. Nad on närvisüsteemi võimas vahend.

Gliaalrakkude tüübid

Neuroglia on hulk erinevaid rakke, millel on ühine närvisüsteem ja mis ei ole neuronid.

Seal on üsna vähe eri tüüpi gliiarakke, kuid ma keskendun nelja klassi rääkimisele, mida peetakse kõige olulisemaks, ning selgitame kõige olulisemaid funktsioone, mis avastati kuni tänaseni. Nagu ma olen öelnud, areneb see neuroteaduste valdkond üha enam iga päev ja tulevikus tekivad uued andmed, mida täna ei teata..

1. Schwann'i rakud

Selle glia raku nimi on selle avastaja austamine, Theodore Schwann, mida tuntakse paremini kui Cell Theory ühe isana. Seda tüüpi gliaalrakk on ainus, mis leidub perifeerses närvisüsteemis, st närvides, mis liiguvad kogu kehas..

Uurides närvikiudude anatoomiat loomadel, täheldas Schwann rakke, mis olid seotud aksoniga ja andsid tunne, et ta on midagi väikest "pärlit"; lisaks ei andnud ta neile rohkem tähtsust. Tulevastes uuringutes avastati, et need mikroskoopilised elemendid helmeste kujul olid tegelikult müeliinikestad, mis on oluline toode, mis tekitab seda tüüpi rakke.

Müeliin on see lipoproteiin pakub isolatsiooni vastu elektrilist impulssi, see tähendab, et see võimaldab toimimispotentsiaali säilitada kauem ja kauem, muutes elektrilise põletamise kiiremaks ja mitte hajutades läbi neuronimembraani. See tähendab, et nad toimivad nagu kaabel, mis katab kaabli.

Schwann'i rakud on võimeline eraldama mitmeid neurotroofseid komponente, sealhulgas närvikasvufaktorit (FCN), närvisüsteemi esimene kasvufaktor. Selle molekuli eesmärk on stimuleerida neuronite kasvu arengut. Samuti, kuna seda tüüpi glia ümbritseb aksonit, nagu oleks see toru, mõjutab see ka seda suunda, mille poole ta peaks kasvama.

Lisaks on näha, et kui SNP närvi on kahjustatud, FCN eritub nii, et neuron võib kasvada tagasi ja taastada selle funktsionaalsuse. Sellega selgitatakse protsessi, mille käigus ajutine halvatus, mida lihaseid kannatab pärast vaheaega, kaob.

Schwani kolm erinevat rakku

Esimese anatoomi jaoks ei olnud Schwann'i rakkudes erinevusi, kuid mikroskoopia edusammudega on olnud võimalik eristada kuni kolme erinevat tüüpi, hästi diferentseeritud struktuure ja funktsioone. Need, mida ma kirjeldasin, on "müeliin", sest nad toodavad müeliini ja on kõige levinumad.

Kuid, lühikeste aksonitega neuronites on veel üks Schwann-raku tüüp, mida nimetatakse "unmyelinated", kuna see ei tooda müeliini kestasid. Need on suuremad kui eelmised, ja sees asuvad nad rohkem kui ühte aksoni korraga. Ilmselt ei tekita nad müeliini mantleid, kuna oma membraaniga on see juba nende väiksemate aksonite isolatsiooniks.

Neuroglia vormi viimane tüüp leidub neuronite ja lihaste vahelises sünapsis. Neid tuntakse Schwanni terminali või perisünaptiliste rakkudena (sünapside vahel). Praegu talle antud funktsioon ilmnes tänu Montreali Ülikooli neurobioloogi Richard Robitaille'i katsetele. Test hõlmas vale sõnumitooja lisamist nendele rakkudele, et näha, mis juhtus. Tulemuseks oli see, et lihases väljendunud reaktsioon muutus. Mõnel juhul suurenes kokkutõmbumine, teistel juhtudel vähenes see. Järeldus oli see Seda tüüpi glia reguleerib infovoogu neuroni ja lihase vahel.

2. Oligodendrotsüüdid

Kesknärvisüsteemi (CNS) sees ei ole Schwann'i rakke, kuid neuronitel on teine ​​müeliinikihi vorm tänu alternatiivset tüüpi gliiarakkudele. See funktsioon viiakse läbi viimane suurematest avastatud neurogliaatidest: oligodendrotsüütide poolt moodustatud.

Selle nimi viitab sellele, kuidas neid kirjeldasid esimesed anatoomid, kes neid leidsid; paljude väikeste laiendustega rakk. Tõde on aga see, et nimi ei lähe nendega väga palju, kuna mõnda aega hiljem kavandas Ramón y Cajal'i, Pío del Río-Hortega õpilase, parendusi sel ajal kasutatud värvimisel, paljastades tegeliku morfoloogia: rakk, millel on paar pikka laiendust, nagu oleksid need relvad.

Müeliin kesknärvisüsteemis

Erinevus oligodendrotsüütide ja müeliniseeritud Schwann-rakkude vahel on see, et esimene ei ümbritse aksoni oma kehaga, vaid nad teevad seda oma pika laiendusega, nagu oleksid kaheksajalgade kombitsad, ja nende kaudu eritub müeliin. Lisaks ei ole kesknärvisüsteemis müeliin ainult neuroni isoleerimiseks.

Nagu Martin Schwab näitas 1988. aastal, takistab müeliini sadestumine neuronite kultuuris aksonile selle kasvu. Seletust otsides õnnestus Schwabil ja tema meeskonnal puhastada mitu müeliini valku, mis põhjustasid selle inhibeerimise: Nogo, MAG ja OMgp. Naljakas asi on see, et on täheldatud, et aju arengu varases staadiumis stimuleerib müeliini MAG-valk neuroni kasvu, muutes täiskasvanutel neuroni vastupidi.. Selle pärssimise põhjus on müsteerium, kuid teadlased loodavad, et selle roll on varsti teada.

Veel üks 90ndatel leitud valk leiti müeliinist, seekord Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Selle funktsioon normaalses olekus on teadmata, kuid muteerunud olekus muutub see priooniks ja genereerib Creutzfeldt-Jakobi tõve variandi, mida tuntakse tavaliselt hullu lehma haigusena.. Prioon on valk, mis omandab autonoomia, nakatades kõiki glia rakke, mis tekitavad neurodegeneratsiooni..

3. Astrotsüüdid

Seda tüüpi gliaalrakku kirjeldas Ramón y Cajal. Oma neuronite tähelepanekute ajal märkas ta, et neuronite läheduses on ka teisi rakke, tähesuurusega; sellest tulenevalt tema nimi. See paikneb kesknärvisüsteemis ja nägemisnärvis ning võib-olla üks gliast, mis täidab rohkem funktsioone. Selle suurus on kaks kuni kümme korda suurem kui neuronil ja selle funktsioonid on väga erinevad

Vere-aju barjäär

Vere ei voola otse kesknärvisüsteemi. Seda süsteemi kaitseb vere aju barjäär (BHE), väga selektiivne läbilaskev membraan. Astrotsüüdid on sellega aktiivselt kaasatud, vastutab filtreerimise eest, mis võib juhtuda teisele poole ja mis mitte. Peamiselt võimaldavad nad hapniku ja glükoosi sisenemist, et nad saaksid neuroneid toita.

Aga mis juhtub, kui see takistus on kahjustatud? Lisaks immuunsüsteemi poolt tekkinud probleemidele liiguvad astrotsüütide rühmad kahjustatud alasse ja liidetakse kokku, et moodustada ajutine barjäär ja peatada verejooks.

Astrotsüütidel on võime sünteesida kiudvalku, mida nimetatakse GFAP-ks, millega nad saavad lisaks veel teisele, millele järgneb valk, mis võimaldab neil saada veekindluse.. Paralleelselt eritavad astrotsüüdid neurotroofe, et stimuleerida regenereerimist piirkonnas.

Kaaliumaku laadimine

Teine astrotsüütide kirjeldatud funktsioon on nende aktiivsus potentsiaali säilitamiseks. Kui neuron tekitab elektrilise impulsi, kogub see naatriumiioone (Na +), et saada positiivsemaks. See protsess, mille abil töödeldakse elektrilisi laenguid neuronitest väljastpoolt ja sees, tekitab depolariseerimise, mis põhjustab neuroni läbivate elektriliste impulsside sünkaptilises ruumis. Oma reisi ajal, rakumeedium otsib alati tasakaalu elektrilaengus, seega kaotab see aeg kaaliumioonid (K +), sobitada ekstratsellulaarse keskkonnaga.

Kui see alati juhtus, tekiks lõpuks kaaliumioonide küllastumine, mis tähendaks, et need ioonid lõpetaksid neuronist väljumise ja see tooks kaasa elektrilise impulsi tekitamise võimetuse. Siin sisenevad astrotsüüdid, nad absorbeerivad neid ioone ekstratsellulaarse ruumi puhastamiseks ja võimaldavad tal jätkata rohkem kaaliumiioonide eritamist. Astrotsüütidel ei ole laenguga mingeid probleeme, kuna nad ei suhtle elektriliste impulsside abil.

4. Microglia

Viimane neljast kõige tähtsamast vormist on mikroglia. See avastati enne oligodendrotsüüte, kuid arvati, et see pärineb veresoontest. See on vahemikus 5 kuni 20 protsenti SNC glia populatsioonist, ja selle tähtsus põhineb asjaolul, et see on aju immuunsüsteemi alus. Vere-aju barjääri kaitsmisega ei ole rakkude vaba liikumine lubatud ja see hõlmab immuunsüsteemi. Sel põhjusel, aju vajab oma kaitsesüsteemi ja seda moodustavad seda tüüpi glia.

SNC immuunsüsteem

Sellel glia rakul on suur liikuvus, mis võimaldab kiiresti reageerida igale kesknärvisüsteemi leitud probleemile. Microglial on võime kahjustada kahjustatud rakke, baktereid ja viiruseid, samuti vabastada üks, millele järgneb keemiliste mõjurite vastu võitlemine sissetungijate vastu. Aga nende elementide kasutamine võib põhjustada lisakahjustusi, kuna see on ka mürgine neuronitele. Seetõttu tuleb pärast vastasseisu tekitamist, nagu astrotsüüdid, ka neurotroofsed, et hõlbustada kahjustatud piirkonna taastumist..

Varem rääkisin BBB kahjustusest, mis on probleem, mis on osaliselt tekkinud mikrogliia kõrvaltoimete tõttu, kui leukotsüüdid ületavad BBB-d ja läbivad aju. KNS-i sisemus on nende rakkude jaoks uus maailm ja nad reageerivad peamiselt nii tundmatult, nagu oleksid ohud, tekitades selle vastu immuunvastuse.. Microglia algatab kaitse, provotseerides seda, mida võiksime öelda "kodusõjaks", mis põhjustab neuronitele palju kahju.

Suhtlemine glia ja neuronite vahel

Nagu olete näinud, täidavad glia rakud väga erinevaid ülesandeid. Kuid osa, mis ei ole selge, kas neuronid ja neuroglia suhtlevad omavahel. Esimesed teadlased juba leidsid, et erinevalt neuronitest ei tekita glia elektrilisi impulsse. Aga see muutus, kui Stephen J. Smith kontrollis, kuidas nad omavahel ja neuronitega suhtlevad.

Smithil oli intuitsioon, et neuroglia kasutab informatsiooni edastamiseks kaltsiumiooni (Ca2 +), kuna seda elementi kasutavad kõige enam rakud üldiselt. Kuidagi viskasid tema ja tema kolleegid selle usuga basseini (pärast seda, kui ioonide "populaarsus" ei räägi meile palju oma konkreetsetest funktsioonidest), kuid nad olid õiged.

Need teadlased kavandasid katse, mis koosnes astrotsüütide kultuurist, millele lisati fluorestseeruv kaltsium, mis võimaldab fluorestsentsmikroskoopiat näha. Lisaks sellele lisatakse keskel väga levinud neurotransmitter, glutamaat. Tulemus oli kohene. Kümme minutit nad nägid, kuidas fluorestsents astrotsüütidesse sisenes ja liikus rakkude vahel nii, nagu oleks see laine. Selle eksperimentiga näitasid nad, et glia suhtleb selle ja neuroni vahel, kuna ilma neurotransmitterita ei käivitu laine.

Viimane teadaolev gliaalrakkude kohta

Uuemate uuringute abil on avastatud, et glia tuvastab kõiki neurotransmitterite tüüpe. Veelgi enam, nii astrotsüütidel kui ka mikroglial on võime valmistada ja vabastada neurotransmittereid (kuigi neid elemente nimetatakse gliotransmitteriteks, sest need on pärit gliast), mõjutades seega neuronite sünapse..

Praegune õppevälja on näha üles kus glia rakud mõjutavad aju üldist toimimist ja keerulisi vaimseid protsesse, nagu õppimine, mälu või uni.