stringtranslate.com

Серый столбец

Серый столбец относится к гребневидной массе серого вещества в спинном мозге . [1] Это представлено в виде трех столбцов: переднего серого столбца , заднего серого столбца и бокового серого столбца , все из которых видны на поперечном сечении спинного мозга.

Передний серый столбик состоит из альфа-мотонейронов , гамма-мотонейронов и небольших нейронов, которые считаются интернейронами . [2] Задний серый столбик разделен на несколько пластинок Рекседа . [3] Боковая серая колонна присутствует только в грудном отделе и верхних поясничных сегментах (T1-L2). Боковой серый столбец содержит тела преганглионарных клеток вегетативной нервной системы и сенсорные релейные нейроны.

Состав

Поперечное сечение спинного мозга
Спинномозговой нерв, формирующийся из серого столба

Передняя серая колонна

Передний серый столб , также известный как передний рог спинного мозга, состоит из трех различных типов нейронов: больших альфа-мотонейронов , средних гамма-мотонейронов и мелких нейронов, которые считаются интернейронами . [2] Эти нейроны различаются как по морфологии , так и по способу соединения. [4] Они организованы так же, как мышцы, которые они иннервируют. [5]

Альфа-мотонейроны

Альфа-мотонейроны иннервируют экстрафузальные мышечные волокна , которые генерируют силу в нервно-мышечных соединениях в начале мышечного сокращения . Они имеют большие клеточные тела и получают проприоцептивную информацию. [4] Было показано, что с возрастом их популяция уменьшается, но не в размерах. [2] Повреждение этих клеточных тел может привести к серьезной мышечной слабости и потере рефлексов. [6]

Гамма-мотонейроны

Гамма-мотонейроны иннервируют интрафузальные мышечные волокна , которые контролируют чувствительность мышечных веретен к растяжению. Их клеточные тела меньше, чем у альфа-мотонейронов, и они не получают проприоцептивной информации. [4] Было показано, что с возрастом их численность, но не размер, уменьшается. [2]

Маленькие нейроны

Физиология мелких нейронов переднего столба изучена недостаточно. Их эффекты могут быть как возбуждающими , так и тормозящими . Предполагается, что это интернейроны, и было показано, что с возрастом они уменьшаются в размерах, но не в количестве. [2]

Задняя серая колонна

Задний серый столб , также известный как задний (или дорсальный) рог спинного мозга, разделен на несколько пластинок в зависимости от типа сенсорной информации, передаваемой в каждый отдел. [3] Пластины I и II отправляют информацию от афферентных нейронов , которые чувствуют ноцицепцию, температуру и зуд, пластинки III и IV отправляют информацию от нейронов, которые чувствуют механическое давление, а пластинки V и VI отправляют информацию от проприорецепторов. [7] Известно, что это основная точка передачи тактильных и ноцицептивных сообщений. [8] Задний рог также известен как частично слоистая структура, поскольку хорошо выражены только пластинки I и II.

Столбец также можно разделить по ноцицептивным и неноцицептивным ощущениям. Пластины I и II важны для ноцицепции, пластинки III и IV не участвуют в ноцицепции, а пластинка V участвует как в ноцицепции, так и в неноцицепции. [9]

пластинки

Ламина I

Пластина I также известна как маргинальное ядро ​​спинного мозга . Большинство нейронов проекции заднего столба расположены в пластинке I, однако большинство нейронов в этом слое являются интернейронами. [10] Основными областями, которые иннервируют эти нейроны, являются каудальный вентролатеральный мозговой слой (CVLM), ядро ​​одиночного тракта (NTS), латеральная парабрахиальная область (LPb), периакведуктальное серое вещество (PAG) и некоторые области таламуса . . [8] CVLM вызывает ноцицептивные и сердечно-сосудистые реакции. [11] NTS получает кардио-респираторные импульсы и влияет на рефлекторную тахикардию от вредной стимуляции. [12] LPb проецируется на миндалевидное тело и гипоталамус и участвует в эмоциональной реакции на боль. [13] PAG разрабатывает способы борьбы с болью и является основной целью анальгетиков . Он проецируется на другие части ствола мозга. [14] Ядра таламуса влияют на сенсорные и мотивационные аспекты боли. [15] Нейроны этой пластинки по морфологии можно разделить на пирамидальные , веретенообразные или мультиполярные . [16]

Ламина II

Этот слой также известен как желатиновая субстанция Роландо и имеет самую высокую плотность нейронов. [17] Эти нейроны опосредуют активность ноцицептивных и температурных афферентных волокон. [5] Он почти полностью состоит из интернейронов, которые можно разделить по морфологии. В зависимости от формы дендритной структуры выделяют четыре основных морфологических класса: островковые, центральные, вертикальные и радиальные клетки. Интернейроны также можно разделить по их функции: возбуждающие или тормозные. Возбуждающие интернейроны выделяют глутамат в качестве основного нейромедиатора , а тормозные интернейроны используют ГАМК и/или глицин в качестве основного нейромедиатора. Нейроны этого слоя представляют собой только С-волокна и почти не содержат миелина . [18]

Пластины III и IV

Эти пластинки также известны как собственное ядро ​​и содержат гораздо меньшую плотность нейронов, чем пластинка II. [17] По этим слоям разбросаны проекционные нейроны. [10] Механочувствительные волокна А-бета заканчиваются в этих слоях. [9] Эти слои получают информацию от пластинки II, а также контролируют боль, температуру и грубое прикосновение. [5] Сюда передаются С-волокна, которые контролируют ноцицепцию, температуру и сенсорную информацию от механорецепторов. [19]

Ламина V

Эта пластинка также известна как шейка задней колонны и получает информацию от механорецепторов и информацию об опасности от ноцицепторов. [19] В разных регионах имеются разные нейроны. В медиальной области он содержит треугольные нейроны среднего размера, а в латеральной области — мультиполярные нейроны среднего размера. [17]

Ламина VI

Эта пластинка встречается только в шейном и поясничном отделах спинного мозга. Он получает афферентную информацию от мышечных волокон и суставов. [5]

Боковая серая колонна

Боковой серый столб , или боковой рог спинного мозга, является частью симпатической нервной системы и получает сигналы от ствола головного мозга , органов и гипоталамуса . Боковая колонна имеется только в грудном отделе и верхних поясничных сегментах. Боковой серый столбец содержит тела преганглионарных клеток вегетативной нервной системы и сенсорные релейные нейроны.

Клиническое значение

Было показано, что нейроны переднего столба поражаются боковым амиотрофическим склерозом (БАС). Количество крупных альфа-мотонейронов и средних гамма-мотонейронов было значительно снижено, а количество мелких нейронов было незначительно или сильно снижено в зависимости от типа БАС. [20]

Также было показано, что мышечная атрофия влияет на нейроны переднего столба. При мышечной атрофии регистрировали большую гибель крупных альфа-мотонейронов, средних гамма-мотонейронов и мелких нейронов. [21]

Повреждение латерального столба может привести к синдрому Горнера .

Множественная системная атрофия (MSA) также связана с боковым серым столбом. Было показано, что MSA снижает количество клеток в латеральном столбце более чем на 50%.

Задний столб играет важную роль в системе боли , это первый центральный релейный путь ноцицептивного пути. Афферентный нейрон первого порядка передает сенсорную информацию нейрону второго порядка в заднем роге. Аксон нейрона второго порядка, если это проекционный нейрон, а не интернейрон, то переходит к нейрону третьего порядка в таламусе . Таламус известен как «ворота в кору». Нейрон третьего порядка затем направляется в кору головного мозга . Афферентные нейроны представляют собой либо A-волокна, либо C-волокна. Волокна A миелинизированы, что обеспечивает более быструю передачу сигнала. Среди них есть волокна А-бета, которые работают быстрее и передают информацию о безболезненном прикосновении, и волокна А-дельта , которые медленнее и тоньше, чем волокна А-бета. Волокна С не миелинизированы и поэтому медленнее. [10] Волокна C, передающие ноцицептивные сигналы, можно разделить на два типа: волокна, содержащие нейропептиды , такие как вещество P , и волокна, не содержащие нейропептиды. [22] Эти два типа заканчиваются в очень разных областях. Непептидергические волокна С связаны с кожей, где они иннервируют эпидермис, тогда как пептидергические волокна С иннервируют другие ткани и более глубокие части кожи. [10]

Существует два основных типа ноцицептивных сигналов: сенсорные и аффективные.

сенсорный

Сенсорно-ноцицептивные сигналы предоставляют информацию о том, какой раздражитель (тепловой, механический и т. д.) воздействует на организм, а также указывает, где на теле находится раздражитель. Сенсорно-ноцицептивные нейроны имеют небольшое рецептивное поле , помогающее определить точное местоположение стимула. [23]

Аффективный

Аффективно-ноцицептивные сигналы влияют на эмоции. Эти сигналы поступают в лимбическую систему и приказывают организму отреагировать на опасный стимул (например, убрать руку с горячей плиты). Эти нейроны имеют более крупные рецептивные поля, поскольку эмоциональная реакция на большинство болевых раздражителей аналогична. [23]

Рекомендации

  1. ^ Генри Грей; Сьюзан Стэндринг; Гарольд Эллис; БКБ Берковиц (2005), Анатомия Грея , с. 255
  2. ^ abcde Терао С., Собуэ Г., Хашизуме Ю., Ли М., Инагаки Т., Мицума Т. (август 1996 г.). «Возрастные изменения в клетках вентрального рога спинного мозга человека с особым упором на потерю мелких нейронов в промежуточной зоне: количественный анализ». Акта Нейропатологика . 92 (2): 109–14. дои : 10.1007/s004010050497. PMID  8841655. S2CID  19467756.
  3. ^ аб Кейгл, MC; Хониг, М.Г. (июль 2013 г.). «Парцелляция Cblns 1, 2 и 4 среди различных субпопуляций нейронов дорсального рога спинного мозга мыши». Журнал сравнительной неврологии . 522 (2): 479–97. дои : 10.1002/cne.23422. ПМЦ 3855892 . ПМИД  23853053. 
  4. ^ abc Friese A, Kaltschmidt JA, Ladle DR, Sigrist M, Jessell TM, Arber S (11 августа 2009 г.). «Гамма- и альфа-мотонейроны отличаются экспрессией транскрипционного фактора Err3». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (32): 13588–13593. Бибкод : 2009PNAS..10613588F. дои : 10.1073/pnas.0906809106 . ПМК 2716387 . ПМИД  19651609. 
  5. ^ abcd Сигел, Аллан (2010). Основная неврология . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. ISBN 978-0781783835.
  6. ^ Хейнс, Дуэйн (2012). Фундаментальная нейронаука для фундаментальных и клинических приложений . Сондерс. ISBN 978-1437702941.
  7. ^ Браун, AG (1981). Организация спинного мозга: анатомия и физиология идентифицированных нейронов . Берлин: Springer-Verlag.
  8. ^ аб Горио, Кэролайн; Бернар, Жан-Франсуа (2004). «Сравнительная переоценка проекций поверхностных пластинок спинного рога крысы: передний мозг». Журнал сравнительной неврологии . 468 (1): 24–56. дои : 10.1002/cne.10873. PMID  14648689. S2CID  26117604.
  9. ^ ab Като Г, Кавасаки Ю, Кога К, Ута Д, Косуги М, Ясака Т, Ёсимура М, Джи Р.Р., Страссман А.М. (апрель 2009 г.). «Организация внутриламинарной и трансламинарной связи нейронов в поверхностном дорсальном роге спинного мозга». Журнал неврологии . 29 (16): 5088–5099. doi : 10.1523/JNEUROSCI.6175-08.2009. ПМЦ 2777732 . ПМИД  19386904. 
  10. ^ abcd Тодд, Эндрю (декабрь 2010 г.). «Нейрональные схемы обработки боли в заднем роге». Обзоры природы Неврология . 11 (12): 823–836. дои : 10.1038/nrn2947. ПМК 3277941 . ПМИД  21068766. 
  11. ^ Лима Д., Альбино-Тейшейра А., Таварес I (март 2002 г.). «Каудальная медуллярная вентролатеральная ретикулярная формация в ноцицептивно-сердечно-сосудистой интеграции. Экспериментальное исследование на крысах». Экспериментальная физиология . 87 (2): 267–74. дои : 10.1113/eph8702354 . PMID  11856973. S2CID  13605412.
  12. ^ Боскан П., Пикеринг А.Е., Патон Дж.Ф. (март 2002 г.). «Ядро одиночного тракта: интегрирующая станция ноцицептивных и кардиореспираторных афферентов». Экспериментальная физиология . 87 (2): 259–66. дои : 10.1113/eph8702353 . PMID  11856972. S2CID  22373004.
  13. ^ Горио, К; Бернард, Дж. Ф. (март 2002 г.). «Болевые пути и парабрахиальные цепи у крысы». Экспериментальная физиология . 87 (2): 251–8. дои : 10.1113/eph8702357 . PMID  11856971. S2CID  42574814.
  14. ^ Генрихер М.М., Таварес I, Лейт Дж.Л., Лумб Б.М. (апрель 2009 г.). «Нисходящий контроль ноцицепции: специфичность, набор и пластичность». Обзоры исследований мозга . 60 (1): 214–225. doi :10.1016/j.brainresrev.2008.12.009. ПМЦ 2894733 . ПМИД  19146877. 
  15. ^ Горио, К.; Бернард, JF (январь 2004 г.). «Задние треугольные нейроны таламуса передают ноцицептивные сообщения вторичной соматосенсорной и островковой коре крысы». Журнал неврологии . 24 (3): 752–61. doi : 10.1523/JNEUROSCI.3272-03.2004 . ПМК 6729251 . ПМИД  14736861. 
  16. ^ Хан З.С., Чжан Э.Т., Крейг А.Д. (июль 1998 г.). «Ноцицептивные и терморецепторные нейроны пластинки I анатомически различны». Природная неврология . 1 (3): 218–25. дои : 10.1038/665. PMID  10195146. S2CID  21222047.
  17. ^ abc Паксинос, Джордж (2004). Нервная система человека . Академическая пресса. ISBN 978-0125476263.
  18. ^ Грудт, ТиДжей; Perl, ER (1 апреля 2002 г.). «Корреляция между морфологией нейронов и электрофизиологическими особенностями поверхностного спинного рога грызунов». Журнал физиологии . 540 (Часть 1): 189–207. doi : 10.1113/jphysicalol.2001.012890. ПМК 2290200 . ПМИД  11927679. 
  19. ^ Аб Мутайя, Нью-Мексико (2002). Физиология человека . Нью-Дели: Медицинские издательства Jaypee Brothers.
  20. ^ Терао С., Собуэ Г., Хашизуме Ю., Мицума Т., Такахаси А. (февраль 1994 г.). «Специфические для заболевания закономерности потери нейронов в вентральных рогах спинного мозга при боковом амиотрофическом склерозе, множественной системной атрофии и Х-сцепленной рецессивной бульбоспинальной нейропатии с особым упором на потерю мелких нейронов в промежуточной зоне». Журнал неврологии . 241 (4): 196–203. дои : 10.1007/bf00863768. PMID  8195817. S2CID  23011881.
  21. ^ Терао С., Собуэ Г., Ли М., Хашизуме Ю., Танака Ф., Мицума Т. (январь 1997 г.). «Боковой кортикоспинальный тракт и вентральный рог спинного мозга при Х-сцепленной рецессивной спинальной и бульбарной мышечной атрофии: количественное исследование». Акта Нейропатологика . 93 (1): 1–6. дои : 10.1007/s004010050575. PMID  9006650. S2CID  12023369.
  22. ^ Снайдер, WD; МакМахон, SB (апрель 1998 г.). «Борьба с источником боли: новые идеи о ноцицепторах». Нейрон . 20 (4): 629–32. дои : 10.1016/s0896-6273(00)81003-x . PMID  9581756. S2CID  18001663.
  23. ^ ab Прайс, Дональд (октябрь 2002 г.). «Центральные нейронные механизмы, которые связывают сенсорные и аффективные аспекты боли». Молекулярные вмешательства . 2 (6): 392–403, 339. doi :10.1124/mi.2.6.392. ПМИД  14993415.