Ячейка Реншоу - Renshaw cell

Ячейка Реншоу
Подробности
Нейротрансмиттер Глицин
Идентификаторы
MeSH D066293
НейроЛекс ID nifext_113
FMA 86787
Анатомические термины нейроанатомии

Реншоу клетки являются ингибирующие интернейронов найдены в сером веществе в спинном мозге , и связаны двумя способами с альфа - мотонейрона .

  • Они получают возбуждающий коллатераль от аксона альфа-нейрона, когда они выходят из моторного корня, и, таким образом, «информируются» о том, насколько активно этот нейрон возбуждается.
  • Они посылают тормозной аксон в синапс с клеточным телом исходного альфа-нейрона и / или альфа-мотонейроном того же моторного пула.

Таким образом, действие клеток Реншоу представляет собой механизм отрицательной обратной связи. Клетка Реншоу может снабжаться более чем одним коллатеральным альфа-двигательным нейроном и может синапсировать на нескольких двигательных нейронах .

Функция

Хотя во время эмбрионального развития клетки Реншоу лишены синапсов от дорзального корня, пренатальные и постнатальные стадии показывают развитие синапсов, образующихся в дорсальном корешке, которые являются функциональными и стимулируют потенциалы действия. Но они уменьшаются во время развития, в то время как ацетилхолиновые моторные аксоны начинают синапс и пролиферируют с клетками Реншоу, в конечном счете, в первую очередь стимулируясь моторными нейронами.

Клетки Реншоу в конечном итоге возбуждаются множеством аксонов антидромных мотонейронов, где большинство аксонов происходит от синергистических моторных нейронов, и, в свою очередь, синапсы клеток Реншоу с множественными нейронами вызывают IPSP в альфа-моторных, тормозных интернейронах 1a и гамма-мотонейронах . Антидромный коллатеральный контур, ведущий к запускающему двигательному нейрону, известен как «повторяющееся торможение». Это одноименное торможение не универсально. Хотя большинство первых экспериментов проводилось на кошках, было обнаружено, что у человека проксимальные мышцы кисти и стопы не имеют одноименного торможения. Было обнаружено, что гетеронимное торможение преобладает в ноге по сравнению с рукой, где мышцы-антагонисты работают одновременно. (Клетки Реншоу активируются гамма-мотонейронами, но в меньшей степени). Клетки Реншоу не только синапсируют с одноименными и гетеронимичными нервами, но также и с интернейронами Ia, которые стимулируются афферентами Ia той же группы мышц, активируемыми двигательными нейронами, которые оказывают тормозящее действие на группу мышц-антагонистов. Это «повторяющееся облегчение» вызывает пониженное ингибирование реципрокного ингибирования интернейрона Ia группы антагонистов (Baret et al .; 2003), которое, в свою очередь, также может подавляться сигналами из кортикоспинального тракта. Было показано, что:

  • Рекуррентное торможение подавляется во время сильных произвольных сокращений (предположительно из-за торможения клетки Reshaw нисходящим входом).
  • Клетки Реншоу более подавлены на том же уровне во время динамического сокращения по сравнению с устойчивым сокращением.
  • Клетки Реншоу облегчаются при слабых произвольных сокращениях.
  • Клетки Реншоу облегчаются при совместной активации антагонистов.

Клетки Реншоу также могут подавляться как проприоцептивными афферентами дорсального корешка], так и антидромными вентральными аксонами, а также «нисходящим» ингибированием. Было показано, что гиперполяризация клеток Реншоу афферентными и нисходящими нейронами вызывается высвобождением глицина , но ГАМК может также гиперполяризовать клетки Реншоу - в течение длительного времени по сравнению с глицином. Также было показано, что глицин является тормозящим трансмиттером, высвобождаемым клетками Реншоу.

По сути, клетки Реншоу регулируют активацию альфа-мотонейрона, покидающего вентральный рог. По идее, они удаляют «шум», уменьшая частоту возбуждения чрезмерно возбужденных нейронов с помощью петли отрицательной обратной связи , которая предотвращает запуск слабо возбужденных альфа-мотонейронов. Нисходящие нервы спинного мозга, в свою очередь, регулируют клетки Реншоу.

Скорость разряда клетки Реншоу в значительной степени пропорциональна скорости разряда связанного мотонейрона (ов), а скорость разряда мотонейрона (ов) в целом обратно пропорциональна скорости разряда клетки Реншоу. (s). Таким образом, клетки Реншоу действуют как «ограничители» или «регуляторы» системы альфа-мотонейронов, тем самым помогая предотвратить повреждение мышц от столбняка .

Клетки Реншоу используют нейротрансмиттер глицин в качестве тормозящего вещества, которое синапсирует с альфа-мотонейронами.

Клиническое значение

Клетки Реншоу также являются мишенью для токсина Clostridium tetani , грамположительной спорообразующей анаэробной бактерии, которая живет в почве и вызывает столбняк . Когда раны заражены C. tetani , токсин попадает в спинной мозг, где он препятствует высвобождению глицина , тормозящего нейромедиатора, из клеток Реншоу. В результате альфа-мотонейроны становятся гиперактивными, а мышцы постоянно сокращаются.

Яд стрихнина также специфически действует на способность этих клеток контролировать активацию альфа-мотонейрона, связываясь с рецепторами глицина на альфа-моторном нейроне, и, таким образом, мышцы постоянно сокращаются и могут оказаться фатальными, если задействована диафрагма.

История

Концепция клеток Реншоу была постулирована Бёрдси Реншоу (1911–1948), когда было обнаружено, что с антидромными сигналами от мотонейрона, идущими коллатерально обратно через вентральный корешок в спинной мозг , интернейроны срабатывают с высокой частотой, приводя к торможению. Более поздняя работа Eccles et al. , предоставили доказательства того, что эти интернейроны, которые они назвали «клетками Реншоу», стимулируются ацетилхолином моторных нейронов ( никотиновый рецептор ). Предыдущая работа Реншоу и Ллойда показала, что это антидромное торможение напоминало прямое торможение со стороны спинномозговых нервов, но привело к относительно более длительному ингибированию на 40-50 мс (по сравнению с 15 мс). Антидромная стимуляция нервного волокна также приводит к появлению потенциалов действия в телах клеток мотонейронов наряду с гиперполяризацией других групп мотонейронов. В случае, когда начальная стимуляция мотонейрона происходила в спинномозговом тракте, спайк клеток Реншоу происходил во время фазы спада начального спайка сомы мотонейрона, что указывает на источник и последовательность стимуляции клетки Реншоу.

Рекомендации

внешняя ссылка