stringtranslate.com

Звездчатая клетка

Звездчатые клетки — это нейроны центральной нервной системы , названные так из-за своей звездообразной формы, образованной дендритными отростками, расходящимися от тела клетки. Эти клетки играют важную роль в различных функциях мозга, включая торможение в мозжечке и возбуждение в коре , а также участвуют в синаптической пластичности и нейроваскулярном сопряжении .

Морфология

Звездчатые клетки характеризуются своими звездчатыми дендритными деревьями. Дендриты могут различаться у разных нейронов, причем звездчатые клетки могут быть либо шиповатыми, либо аспидными. Напротив, пирамидальные клетки , которые также находятся в коре головного мозга, всегда шиповаты и имеют форму пирамиды. Классификация нейронов часто зависит от наличия или отсутствия дендритных шипиков: те, у которых есть шипы, классифицируются как шиповатые, в то время как те, у которых их нет, классифицируются как аспидные.

Типы и местоположения

Мозжечковый

Многие звездчатые клетки являются ГАМКергическими и расположены в молекулярном слое мозжечка . [1] Наиболее распространенные звездчатые клетки — это тормозные интернейроны, находящиеся в верхней половине молекулярного слоя мозжечка. Эти клетки образуют синапсы на дендритных деревьях клеток Пуркинье и посылают тормозные сигналы. [2] Звездчатые клетки происходят из делящихся клеток-предшественников в белом веществе постнатального мозжечка.

Кортикальный

Звездчатые нейроны также обнаружены в коре. Кортикальные шиповатые звездчатые клетки расположены в слое IVC первичной зрительной коры , [3] а в соматосенсорной бочкообразной коре мышей и крыс глутаматергические (возбуждающие) шиповатые звездчатые клетки организованы в слое 4 бочкообразной коры. [4] Эти клетки получают возбуждающие синаптические волокна от таламуса и обрабатывают прямое возбуждение в слоях 2/3 первичной зрительной коры к пирамидальным клеткам. Кортикальные шиповатые звездчатые клетки демонстрируют «регулярный» паттерн возбуждения.

Другие локации

ГАМКергические аспинозные звездчатые клетки также обнаружены в соматосенсорной коре . Эти клетки могут быть иммуногистохимически помечены декарбоксилазой глутаминовой кислоты (GAD) из-за их ГАМКергической активности, и они иногда колокализуются с нейропептидами. [5]

Разработка

Звездчатые и корзинчатые клетки происходят из мозжечковой желудочковой зоны (CVZ) вместе с клетками Пуркинье и глией Бергмана . [6] : 283  [7] Эти клетки следуют схожему пути во время миграции, начиная с глубокого слоя белого вещества, двигаясь через внутренний зернистый слой (IGL) и слой клеток Пуркинье (PCL) до достижения молекулярного слоя. [6] : 284  В молекулярном слое звездчатые клетки меняют ориентацию и положение, пока не достигнут своего окончательного расположения, направляемые глиальными клетками Бергмана . [8]

Функция

Звездчатые клетки получают возбуждающие постсинаптические потенциалы (EPSC) от параллельных волокон. Характеристики этих EPSC зависят от паттерна и частоты пресинаптической активности, влияя на степень и продолжительность торможения в коре мозжечка. [9] Синапсы между параллельными волокнами и звездчатыми клетками проявляют пластичность, что позволяет вносить долгосрочные изменения в эффективность синапсов. Эта синаптическая пластичность может возникать как в синапсах параллельные волокна-звездчатые клетки, так и в синапсах параллельные волокна-клетки Пуркинье, что предполагает роль в двигательном обучении мозжечка. [10]

Нейроваскулярное сопряжение

Звездчатые клетки мозжечка также играют важную роль в нейроваскулярном сопряжении . Электрофизиологическая стимуляция отдельных звездчатых клеток достаточна для высвобождения оксида азота (NO) и вызывает расширение кровеносных сосудов. [11]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Рубенштейн Дж., Ракич П. (2013). Паттернирование и спецификация типов клеток в развивающейся ЦНС и ПНС: комплексная нейробиология развития. Elsevier Science. стр. 215. ISBN 978-0-12-397265-1.[ постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ Чан-Палай V, Палай SL (1 января 1972 г.). «Звёздчатые клетки коры мозжечка крысы». Zeitschrift für Anatomie und Entwicklungsgeschichte . 136 (2): 224–248. дои : 10.1007/BF00519180. PMID  5042759. S2CID  8003308.
  3. ^ da Costa NM, Martin KA (февраль 2011 г.). «Как таламус соединяется с шиповатыми звездчатыми клетками в зрительной коре кошки». The Journal of Neuroscience . 31 (8): 2925–2937. doi :10.1523/JNEUROSCI.5961-10.2011. PMC 6623786. PMID  21414914 . 
  4. ^ Petersen CC (октябрь 2007 г.). «Функциональная организация стволовой коры». Neuron . 56 (2): 339–355. doi : 10.1016/j.neuron.2007.09.017 . PMID  17964250.
  5. ^ Conn PM (2008). Нейронаука в медицине (3-е изд.). Beaverton, OR: Humana Press. ISBN 978-1-60327-454-8.
  6. ^ ab Munz M, Ruthazer ES (2013). Всесторонняя нейробиология развития. Клеточная миграция и формирование нейронных связей (Первое издание). Elsevier Science & Technology. стр. 283. ISBN 978-0-12-397266-8.
  7. ^ "Зона желудочков мозжечка - клеточное развитие, функции и анатомия". LifeMap Sciences, Inc.
  8. ^ Рубенштейн Дж. (2013-05-06). Паттернирование и спецификация типов клеток в развивающейся ЦНС и ПНС: всесторонняя нейробиология развития . Elsevier Science & Technology. ISBN 978-0-12-397348-1.
  9. ^ Rancillac A, Barbara JG (май 2005 г.). «Частотозависимое вовлечение торможения, опосредованное звездчатыми клетками в коре мозжечка крысы». Journal of Neuroscience Research . 80 (3): 414–423. doi :10.1002/jnr.20473. PMID  15789412. Мы обнаружили, что одиночные интенсивные стимуляции в основном производят отдельные EPSC SC с большой амплитудой и переменными задержками, но они часто терпят неудачу. Увеличение частоты стимуляции выше 60 Гц уменьшает неудачи, но лишь немного увеличивает среднюю амплитуду. Уменьшение неудач в синапсах PF-SC увеличивает количество EPSC SC на стимуляцию, но также лишь немного увеличивает среднюю амплитуду. Кратковременные всплески пресинаптической активности временно подавляют синаптическую передачу из-за высвобождения эндоканнабиноидов, выступая в качестве механизма обратной связи.
  10. ^ Rancillac A, Crépel F (февраль 2004 г.). «Синапсы между параллельными волокнами и звездчатыми клетками выражают долгосрочные изменения синаптической эффективности в мозжечке крысы». The Journal of Physiology . 554 (Pt 3): 707–720. doi :10.1113/jphysiol.2003.055871. PMC 1664787 . PMID  14617674. Мы показываем, что долгосрочная потенциация (LTP) и долгосрочная депрессия (LTD) были вызваны в этих синапсах протоколом низкочастотной стимуляции (2 Гц в течение 60 с) и что сочетание этого протокола низкочастотной стимуляции с постсинаптической деполяризацией вызвало заметный сдвиг синаптической пластичности в пользу LTP. 
  11. ^ Rancillac A, Rossier J, Guille M, Tong XK, Geoffroy H, Amatore C, et al. (июнь 2006 г.). "Glutamatergic Control of Microvascular Tone by Distinct GABA Neurons in the Cerebellum". The Journal of Neuroscience . 26 (26): 6997–7006. doi :10.1523/JNEUROSCI.5515-05.2006. PMC 6673912 . PMID  16807329. Звездчатые клетки мозжечка и клетки Пуркинье расширяют и сужают, соответственно, соседние микрососуды. Это подчеркивает специализированные функции различных типов нейронов в регуляции мозгового кровотока, подчеркивая сложное взаимодействие между различными нейронами в поддержании нейроваскулярного баланса. 

Внешние ссылки