เป็นเรื่องธรรมดามากที่เมื่อพูดถึงความฉลาดของบุคคลเราจะอ้างถึงเซลล์ที่มีลักษณะเฉพาะอย่างมากนั่นก็คือเซลล์ประสาท ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปรกติที่จะเรียกโมโนoneuronalที่เราเชื่อว่ามีสติปัญญาต่ำในทางที่เสื่อมเสีย อย่างไรก็ตาม, ความคิดที่ว่าสมองเป็นเซลล์ประสาทชุดหนึ่งที่ล้าสมัยมากขึ้นเรื่อย ๆ.

สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ประสาทมากกว่า 80 พันล้านเซลล์ แต่มีเพียง 15% ของเซลล์ทั้งหมดในอวัยวะนี้.

ส่วนที่เหลืออีก 85% ถูกครอบครองโดยร่างกายด้วยกล้องจุลทรรศน์ชนิดอื่น: เซลล์ glial ที่เรียกว่า. โดยรวมแล้วเซลล์เหล่านี้ พวกมันก่อตัวเป็นสารที่เรียกว่า glia หรือ neuroglia, ซึ่งขยายผ่านทุกซอกและ crannies ของระบบประสาท.

ปัจจุบัน Glia เป็นหนึ่งในสาขาวิชาที่มีความก้าวหน้าทางประสาทวิทยาศาสตร์มากที่สุด, ในการค้นหาการเปิดเผยงานทั้งหมดของเขา และปฏิสัมพันธ์ที่พวกเขาทำเพื่อให้ระบบประสาททำงานได้อย่างที่มันเป็น และเป็นที่สมองในปัจจุบันไม่สามารถเข้าใจได้โดยไม่เข้าใจความหมายของ Glia.

การค้นพบเซลล์ glial

ระยะเวลาของ neuroglia ถูกประกาศเกียรติคุณในปี 1856 โดยนักพยาธิวิทยาชาวเยอรมัน Rudolf Virchow นี่คือคำที่ในภาษากรีกหมายถึง "กาว (glia) เซลล์ประสาท (ประสาท)" เนื่องจากในช่วงเวลาของการค้นพบ มันคิดว่าเซลล์ประสาทถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกันเพื่อสร้างเส้นประสาท และยิ่งไปกว่านั้นแอกซอนเป็นชุดของเซลล์แทนที่จะเป็นส่วนหนึ่งของเซลล์ประสาท ด้วยเหตุนี้จึงสันนิษฐานว่าเซลล์เหล่านี้ที่อยู่ใกล้กับเซลล์ประสาทจะช่วยสร้างโครงสร้างของเส้นประสาทและช่วยให้เกิดการรวมตัวกันระหว่างเซลล์เหล่านี้กับสิ่งอื่นใด บทบาทที่ค่อนข้างเฉื่อยชาและเสริมในระยะสั้น.

ในปี 1887 นักวิจัยชื่อดัง Santiago Ramón y Cajal มาถึงข้อสรุปว่าเซลล์ประสาทเป็นหน่วยอิสระและพวกมันถูกแยกออกจากส่วนอื่นด้วยพื้นที่ขนาดเล็กที่ต่อมารู้จักกันในชื่อพื้นที่ synaptic สิ่งนี้ทำหน้าที่หักล้างความคิดที่ว่าแอกซอนเป็นมากกว่าแค่ส่วนหนึ่งของเซลล์ประสาทอิสระ. อย่างไรก็ตามความคิดของความเฉยเมยยังคงอยู่. อย่างไรก็ตามในวันนี้, มันถูกค้นพบว่าความสำคัญของมันยิ่งใหญ่กว่าที่ควรจะเป็น.

ในทางใดทางหนึ่งมันแดกดันว่าชื่อที่ได้รับการกำหนดให้ neuroglia คือ มันเป็นความจริงที่ช่วยในโครงสร้าง แต่ไม่เพียงทำหน้าที่นี้ แต่ยังมีไว้สำหรับการป้องกันซ่อมแซมความเสียหายปรับปรุงแรงกระตุ้นประสาทพลังงานและแม้กระทั่งควบคุมการไหลของข้อมูลท่ามกลางฟังก์ชั่นอื่น ๆ อีกมากมายที่ค้นพบ พวกเขาเป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับระบบประสาท.

ประเภทของเซลล์ glial

โรคประสาทอ่อน เป็นชุดของเซลล์ประเภทต่าง ๆ ที่มีเหมือนกันที่อยู่ในระบบประสาทและไม่ใช่เซลล์ประสาท.

มีเซลล์ glial ค่อนข้างน้อยชนิดต่าง ๆ แต่ฉันจะมุ่งเน้นไปที่การพูดคุยเกี่ยวกับสี่คลาสที่ถือว่าสำคัญที่สุดรวมทั้งอธิบายการทำงานที่สำคัญที่สุดที่ค้นพบจนถึงทุกวันนี้ ดังที่ฉันได้กล่าวไปแล้วสาขาวิชาประสาทวิทยาศาสตร์กำลังก้าวหน้าไปเรื่อย ๆ ทุกวันและในอนาคตจะมีรายละเอียดใหม่ ๆ ที่ไม่รู้จักในวันนี้.

1. เซลล์ชวาน

ชื่อของเซลล์ glia นี้คือเพื่อเป็นเกียรติแก่ผู้ค้นพบ, ทีโอดอร์ชวานเป็นที่รู้จักกันดีในฐานะหนึ่งในบรรพบุรุษของทฤษฎีเซลล์. เซลล์ glial ประเภทนี้เป็นเซลล์เดียวที่พบใน Peripheral Nervous System (SNP) นั่นคือในระบบประสาทที่ไหลไปทั่วร่างกาย.

ในขณะที่ศึกษากายวิภาคของเส้นใยประสาทในสัตว์ชวานสังเกตเซลล์ที่ถูกเชื่อมโยงไปตามซอนและนั่นทำให้รู้สึกว่าเป็นเหมือนไข่มุกขนาดเล็ก นอกเหนือจากนี้เขาไม่ได้ให้ความสำคัญกับพวกเขามากขึ้น ในการศึกษาในอนาคตพบว่าองค์ประกอบของโมเลกุลเหล่านี้ในรูปแบบของลูกปัดเป็นจริง myelin sheaths ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์สำคัญที่สร้างเซลล์ประเภทนี้.

Myelin นั้นเป็น lipoprotein นั่นเอง ให้ฉนวนกับแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปยังซอน, นั่นคือมันช่วยให้ศักยภาพการดำเนินการที่จะรักษาเป็นเวลานานและอีกต่อไปทำให้การยิงไฟฟ้าไปเร็วขึ้นและไม่กระจายผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท นั่นคือพวกมันทำตัวเหมือนยางที่หุ้มสายเคเบิล.

เซลล์ชวาน มีความสามารถในการหลั่งสารสื่อประสาทหลายชนิดรวมถึง "Nervous Growth Factor" (FCN), ปัจจัยการเจริญเติบโตครั้งแรกที่พบในระบบประสาท โมเลกุลนี้ทำหน้าที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาทในระหว่างการพัฒนา นอกจากนี้เนื่องจาก glia ประเภทนี้ล้อมรอบ axon ราวกับว่ามันเป็นท่อจึงมีอิทธิพลในการทำเครื่องหมายทิศทางที่มันควรจะเติบโต.

นอกเหนือจากนี้จะเห็นได้ว่าเมื่อเส้นประสาทใน SNP ได้รับความเสียหาย, FCN ถูกหลั่งเพื่อให้เซลล์ประสาทสามารถเติบโตและกู้คืนการทำงานได้. สิ่งนี้อธิบายถึงกระบวนการที่อัมพาตชั่วคราวที่กล้ามเนื้อต้องทนทุกข์ทรมานหลังจากการหยุดพักจะหายไป.

สามเซลล์ที่แตกต่างกันของ Schwann

สำหรับนักกายวิภาคศาสตร์คนแรกนั้นไม่มีความแตกต่างในเซลล์ชวาน แต่ด้วยความก้าวหน้าของกล้องจุลทรรศน์มันเป็นไปได้ที่จะแยกความแตกต่างได้ถึงสามประเภทด้วยโครงสร้างและหน้าที่ที่แตกต่างกัน สิ่งที่ฉันได้รับการอธิบายเป็นคน "myelinic" เพราะพวกเขาผลิตไมอีลินและเป็นเรื่องธรรมดา.

อย่างไรก็ตาม, ในเซลล์ประสาทที่มีซอนสั้นมีเซลล์ชวานน์อีกประเภทหนึ่งที่เรียกว่า, เนื่องจากมันไม่ได้ผลิตเยื่อไมอีลิน สิ่งเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าอันก่อนหน้านี้และภายในนั้นมีมากกว่าหนึ่งซอนในเวลาเดียวกัน เห็นได้ชัดว่าพวกเขาไม่ได้ผลิตเยื่อไมอีลินเนื่องจากเยื่อหุ้มของมันเองมันทำหน้าที่เป็นฉนวนสำหรับซอนขนาดเล็กเหล่านี้แล้ว.

ชนิดสุดท้ายของ neuroglia รูปแบบนี้พบได้ใน synapse ระหว่างเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ. พวกมันเป็นที่รู้จักในนาม Schwann terminal หรือเซลล์ perisynaptic (ระหว่างซินเนส) ฟังก์ชั่นที่มอบให้กับเขาในขณะนั้นได้รับการเปิดเผยด้วยการทดลองที่ Richard Robitaille นักประสาทวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยมอนทรีออลค้นพบ การทดสอบประกอบด้วยการเพิ่มผู้ส่งสารเท็จลงในเซลล์เหล่านี้เพื่อดูว่าเกิดอะไรขึ้น ผลก็คือการตอบสนองที่แสดงออกโดยกล้ามเนื้อมีการเปลี่ยนแปลง ในบางกรณีการหดตัวเพิ่มขึ้นในกรณีอื่น ๆ ก็ลดลง สรุปได้ว่า Glia ประเภทนี้ควบคุมการไหลของข้อมูลระหว่างเซลล์ประสาทและกล้ามเนื้อ.

2. Oligodendrocytes

ภายในระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) ไม่มีเซลล์ชวาน แต่เซลล์ประสาทมีการเคลือบไมอีลินอีกรูปแบบหนึ่งเนื่องจากเซลล์ glial ประเภทอื่น ฟังก์ชั่นนี้จะดำเนินการ สุดท้ายของชนิดที่ดีของ neuroglia ค้นพบ: หนึ่งที่เกิดขึ้นโดย oligodendrocytes.

ชื่อของมันหมายถึงวิธีที่พวกเขาถูกอธิบายโดยนักกายวิภาคศาสตร์คนแรกที่พบพวกเขา; เซลล์ที่มีส่วนขยายขนาดเล็กจำนวนมาก แต่ความจริงก็คือว่าชื่อไม่ได้ไปกับพวกเขามากนักหลังจากนั้นในเวลาต่อมาลูกศิษย์ของRamón y Cajal, Pío del Río-Hortega ได้รับการออกแบบปรับปรุงการย้อมสีที่ใช้ในเวลานั้น เซลล์ที่มีนามสกุลยาวสองสามราวกับว่ามันเป็นแขน.

Myelin ในระบบประสาทส่วนกลาง

ความแตกต่างระหว่าง oligodendrocytes และเซลล์ myelinated Schwann ก็คืออดีตไม่ห่อหุ้มซอนกับร่างกายของพวกเขา แต่ พวกมันทำด้วยส่วนต่อขยายที่ยาวราวกับว่ามันเป็นหนวดของปลาหมึกยักษ์, และเมื่อผ่านไปแล้วก็จะมีการหลั่งไมอีลิน นอกจากนี้ไมอีลินในระบบประสาทส่วนกลางไม่เพียง แต่จะแยกเซลล์ประสาทเท่านั้น.

ดังที่แสดงในปี 1988 โดย Martin Schwab การสะสมของไมอีลินในซอนในเซลล์ประสาทในวัฒนธรรมเป็นอุปสรรคต่อการเติบโตของมัน มองหาคำอธิบาย Schwab และทีมของเขาจัดการชำระโปรตีนไมอีลินหลายชนิดที่ทำให้เกิดการยับยั้งนี้: Nogo, MAG และ OMgp สิ่งที่ตลกคือมันถูกเห็นว่าในระยะแรกของการพัฒนาสมอง MAG โปรตีนของไมอีลินกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาททำให้การทำงานแบบผกผันกับเซลล์ประสาทในผู้ใหญ่. สาเหตุของการยับยั้งนี้คือความลึกลับ แต่นักวิทยาศาสตร์หวังว่าจะทราบถึงบทบาทของมันในไม่ช้า.

พบโปรตีนอีกชนิดหนึ่งใน 90s ใน myelin คราวนี้โดย Stanley B. Prusiner: the Prion Protein (PrP) ฟังก์ชั่นของมันในสภาวะปกติไม่เป็นที่รู้จัก แต่ในสถานะกลายพันธุ์กลายเป็นพรีออนและสร้างตัวแปรของโรค Creutzfeldt-Jakob ซึ่งเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าเป็นโรควัวบ้า. พรีออนเป็นโปรตีนที่ได้รับเอกราชติดเชื้อเซลล์ทั้งหมดของ glia ซึ่งสร้างระบบประสาท.

3. Astrocytes

เซลล์ glial ประเภทนี้ถูกอธิบายโดยRamón y Cajal ในระหว่างการสังเกตของเขาของเซลล์ประสาทเขาสังเกตเห็นว่ามีเซลล์อื่น ๆ ที่อยู่ใกล้เซลล์ประสาทของรูปร่างเต็มไปด้วยดวงดาว ดังนั้นชื่อของมัน. มันตั้งอยู่ในระบบประสาทส่วนกลางและเส้นประสาทตาและอาจเป็นหนึ่งใน glia ที่ทำหน้าที่ได้มากขึ้น. ขนาดของมันใหญ่กว่าเซลล์ประสาทถึงสองเท่าและมีฟังก์ชั่นที่หลากหลายมาก

อุปสรรคเลือดสมอง

เลือดไม่ไหลเข้าสู่ระบบประสาทส่วนกลางโดยตรง ระบบนี้ได้รับการปกป้องโดย Blood-Brain Barrier (BHE) ซึ่งเป็นเมมเบรนที่สามารถซึมผ่านได้ Astrocytes มีส่วนร่วมในมัน, รับผิดชอบในการกรองสิ่งที่สามารถเกิดขึ้นกับอีกด้านหนึ่งและสิ่งที่ไม่ได้. ส่วนใหญ่พวกมันยอมให้ออกซิเจนและกลูโคสเข้าสู่เซลล์ประสาทได้.

แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้าสิ่งกีดขวางนี้เสียหาย? นอกเหนือจากปัญหาที่เกิดจากระบบภูมิคุ้มกันแล้วกลุ่มของแอสโทรไซต์จะย้ายไปยังพื้นที่ที่เสียหายและรวมตัวกันเป็นกำแพงกั้นชั่วคราวและหยุดเลือด.

Astrocytes มีความสามารถในการสังเคราะห์โปรตีนเส้นใยที่เรียกว่า GFAP ซึ่งพวกเขาได้รับความแข็งแกร่งนอกเหนือจากการหลั่งอีกด้วยตามด้วยโปรตีนที่ช่วยให้พวกเขาได้รับการกันน้ำ. ในแบบคู่ขนาน astrocytes หลั่งนิวโรโทรฟเพื่อกระตุ้นการงอกใหม่ในพื้นที่.

ชาร์จแบตเตอรี่โพแทสเซียม

ฟังก์ชั่นอื่นที่อธิบายไว้ของแอสโตรเจนต์เป็นกิจกรรมของพวกเขาในการรักษาศักยภาพการกระทำ เมื่อเซลล์ประสาทสร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้ามันจะรวบรวมโซเดียมไอออน (Na +) เพื่อให้เป็นบวกมากขึ้นกับภายนอก กระบวนการนี้ที่ประจุไฟฟ้าถูกควบคุมจากภายนอกและภายในเซลล์ประสาททำให้เกิดสภาวะที่เรียกว่าการสลับขั้ว (depolarization) ซึ่งเป็นสาเหตุของแรงกระตุ้นไฟฟ้าที่ไหลผ่านเซลล์ประสาทไปสู่ปลายประสาทในพื้นที่ synaptic ระหว่างการเดินทาง, เซลล์ขนาดกลางมักจะหาสมดุลในประจุไฟฟ้าดังนั้นมันจึงสูญเสียเวลานี้โพแทสเซียมไอออน (K +), เพื่อให้ตรงกับสื่อกลางเซลล์.

หากสิ่งนี้เกิดขึ้นเสมอในท้ายที่สุดความอิ่มตัวของโพแทสเซียมไอออนจะเกิดขึ้นที่ด้านนอกซึ่งหมายความว่าไอออนเหล่านี้จะหยุดออกจากเซลล์ประสาทและจะส่งผลให้ไม่สามารถสร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้าได้ นี่คือตำแหน่งที่แอสโทรฟีเข้าสู่ฉาก พวกมันดูดซับไอออนเหล่านี้ไว้ในตัวพวกมันเพื่อทำความสะอาดพื้นที่นอกเซลล์และปล่อยให้มันหลั่งไอออนโพแทสเซียมเพิ่มขึ้น. astrocytes ไม่มีปัญหากับประจุเนื่องจากมันไม่ได้สื่อสารด้วยแรงกระตุ้นไฟฟ้า.

4. Microglia

สุดท้ายของสี่รูปแบบที่สำคัญที่สุดของ neuroglia คือ microglia. สิ่งนี้ถูกค้นพบก่อน oligodendrocytes แต่มันคิดว่ามันมาจากเส้นเลือด. มันครองระหว่าง 5 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์ของประชากร glia ของ SNC, และความสำคัญขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่ามันเป็นพื้นฐานของระบบภูมิคุ้มกันของสมอง โดยการป้องกันสิ่งกีดขวางสมองเลือดไม่อนุญาตให้ผ่านเซลล์อิสระและสิ่งเหล่านี้รวมถึงระบบภูมิคุ้มกัน ด้วยเหตุผลนั้น, สมองต้องการระบบป้องกันของตัวเองและมันถูกสร้างขึ้นโดย glia ประเภทนี้.

ระบบภูมิคุ้มกันของ SNC

เซลล์ glia นี้มีความคล่องตัวสูงซึ่งช่วยให้สามารถตอบสนองต่อปัญหาที่พบในระบบประสาทส่วนกลางได้อย่างรวดเร็ว microglia มีความสามารถในการทำลายเซลล์แบคทีเรียและไวรัสที่เสียหายรวมทั้งปล่อยสารเคมีที่ตามมาเพื่อต่อสู้กับผู้บุกรุก แต่ การใช้องค์ประกอบเหล่านี้อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อหลักประกันเนื่องจากเป็นพิษต่อเซลล์ประสาท. ดังนั้นหลังจากการเผชิญหน้าต้องสร้างเช่นเดียวกับ astrocytes, neurotrophic เพื่ออำนวยความสะดวกในการงอกของพื้นที่ได้รับผลกระทบ.

ก่อนหน้านี้ฉันพูดถึงความเสียหายต่อ BBB ซึ่งเป็นปัญหาที่เกิดขึ้นจากผลข้างเคียงของ microglia เมื่อเม็ดเลือดขาวข้าม BBB และส่งผ่านเข้าไปในสมอง การตกแต่งภายในของระบบประสาทส่วนกลางเป็นโลกใหม่สำหรับเซลล์เหล่านี้และพวกมันตอบสนองเป็นหลักไม่ทราบราวกับว่ามันเป็นภัยคุกคามสร้างการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันกับมัน. microglia เริ่มต้นการป้องกันกระตุ้นสิ่งที่เราสามารถพูดได้ว่า "สงครามกลางเมือง", ทำให้เซลล์ประสาทเสียหายมาก.

การสื่อสารระหว่าง Glia และเซลล์ประสาท

ดังที่คุณได้เห็นเซลล์ของ glia ทำหน้าที่หลากหลายอย่างมากมาย แต่ส่วนที่ไม่ชัดเจนก็คือเซลล์ประสาทและ neuroglia สื่อสารกันหรือไม่ นักวิจัยคนแรกรับรู้แล้วว่า Glia ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ประสาทไม่ได้สร้างแรงกระตุ้นไฟฟ้า. แต่สิ่งนี้เปลี่ยนไปเมื่อสตีเฟ่นเจ. สมิ ธ ตรวจสอบวิธีการสื่อสารของพวกเขาทั้งกับกันและกันและกับเซลล์ประสาท.

สมิ ธ มีปรีชาว่า neuroglia ใช้แคลเซียมไอออน (Ca2 +) เพื่อส่งข้อมูลเนื่องจากองค์ประกอบนี้เป็นเซลล์ที่ใช้กันมากที่สุดโดยทั่วไป อย่างใดเขาและเพื่อนร่วมงานของเขาโยนตัวเองลงไปในสระด้วยความเชื่อนี้ (หลังจากทั้งหมด "ความนิยม" ของไอออนไม่ได้บอกเรามากเกี่ยวกับหน้าที่เฉพาะของมัน) แต่พวกเขาถูก.

นักวิจัยเหล่านี้ออกแบบการทดลองที่ประกอบด้วยวัฒนธรรมของ astrocytes ซึ่งมีการเพิ่มแคลเซียมฟลูออเรสเซนต์ซึ่งทำให้กล้องจุลทรรศน์กล้องจุลทรรศน์สามารถมองเห็นตำแหน่งของมัน นอกจากนี้ยังเพิ่มสารสื่อประสาทที่พบบ่อยมากกลางกลูตาเมต ผลที่ได้ทันที เป็นเวลาสิบนาที พวกเขาสามารถมองเห็นวิธีการเรืองแสงเข้ามาใน astrocytes และเดินทางระหว่างเซลล์ราวกับว่ามันเป็นคลื่น. จากการทดลองนี้พวกเขาแสดงให้เห็นว่า Glia สื่อสารระหว่างมันกับเซลล์ประสาทเนื่องจากไม่มีสารสื่อประสาทคลื่นจึงไม่เริ่ม.

คนสุดท้ายที่รู้จักเกี่ยวกับเซลล์ glial

จากการวิจัยเมื่อเร็ว ๆ นี้พบว่า Glia ตรวจจับสารสื่อประสาททุกชนิด ยิ่งไปกว่านั้นทั้ง astrocytes และ microglia มีความสามารถในการผลิตและปล่อยสารสื่อประสาท (แม้ว่าองค์ประกอบเหล่านี้จะเรียกว่า gliotransmitters เพราะพวกมันมีต้นกำเนิดมาจาก glia) จึงมีอิทธิพลต่อประสาทของเซลล์ประสาท.

สาขาการศึกษาปัจจุบันคือการมองขึ้น ที่เซลล์ glia มีอิทธิพลต่อการทำงานทั่วไปของสมองและกระบวนการทางจิตที่ซับซ้อน, เช่นการเรียนรู้ความจำหรือการนอนหลับ.