Informácie

Neurónové prerezávanie: na čo slúži a na čo slúži

Neurónové prerezávanie: na čo slúži a na čo slúži

Nervové prerezávanie je proces, ktorým sa ničia axóny a dendrity neuronálnych synapsií, aby sa odstránili ďalšie neuróny a ich spojenia, čím sa zvýši účinnosť neurónových prenosov.

obsah

  • 1 Kedy dochádza k prerezaniu neurónov?
  • 2 Vplyv prerezávania neurónov v dospievaní
  • 3 Prečo je synaptické prerezávanie dôležité pre vyvíjajúci sa mozog?

Kedy dochádza k prerezaniu neurónov?

Od nášho embryonálneho štádia až do veku 2 rokov sa v našom mozgu vytvárajú nové neuróny a synapsie (synaptogenéza) nepretržite a prekvapujúcou rýchlosťou a dosahujú až 40 000 nových nových synapsií za sekundu. Na konci tohto procesu majú bábätká oveľa viac neurónov a synapsií, ako sú funkčne potrebné.

Potom sa objaví fáza deštrukcie nepoužívaných synapsií a zosilnenie alebo myelinizácia tých, ktoré sa používajú. Toto posilnenie urýchli a zefektívni zostávajúce spojenia.

Nervové prerezávanie (alebo deštrukcia neuronálnych synapsií) je proces, ktorým sa eliminujú ďalšie synapsie, ktoré slúžia na zvýšenie efektívnosti neurónovej siete. Celý proces pokračuje až do sexuálneho dozrievania, kedy bolo eliminovaných takmer 50% synapsií prítomných vo veku 2 rokov. Vzory a prerezávanie v časovej osi sa líšia v závislosti od oblasti mozgu.

Mozog novorodenca sa do dosiahnutia dospelosti zväčšuje 5-násobok svojej veľkosti a dosahuje približne neuveriteľných 86 (± 8) miliárd neurónov vo vnútri. K tomuto rastu mozgu prispievajú dva faktory: šírenie synaptických spojení medzi neurónmi a myelinizácia nervových vlákien, Celkový počet neurónov však zostáva rovnaký.

Neurónové prerezávanie je silne ovplyvnené environmentálnymi faktormi a predpokladá sa, že predstavuje učenie, Od dospievania (približne 14 rokov) sa objem synaptických spojení opäť znižuje, pretože v tomto období života sa vyskytuje dôležité synaptické prerezávanie.

Vplyv prerezávania neurónov v dospievaní

Početné štúdie naznačujú, že aj keď je pravda, že v mnohých oblastiach mozgu sa vyskytuje veľké prerezávanie neurónov, to isté sa vôbec nevyskytuje. Napríklad v prefrontálnom kortexe sa neuronálne synapsie naďalej vytvárajú v preadolescencii (11 - 12 rokov) a potom znižujú a posilňujú tie, ktoré zostávajú, čo je úloha, ktorá sa neskončí skôr ako po 20 rokoch.

Prefrontálna kôra je primárne zodpovedná za výkonnú funkciu (návrh budúcich plánov, stanovenie cieľov, začatie činnosti atď.) A samoreguláciu správania. Okrem toho vďaka vývoju prefrontálneho laloku počas dospievaniazlepšili sa prepojenia s niektorými už existujúcimi štruktúrami počas prvých rokov života, ako je amygdala, vďaka ktorej sa mnohé z jeho automatických reakcií lepšie ovládajú, čím sa postupne znižuje impulzivita prvých rokov puberty.

Keďže sú rôzne oblasti mozgu navzájom integrované, regulácia impulzov a emócií, ktoré sú nezrelé na začiatku dospievania, na konci tejto fázy a počas dospelosti, sa stane oveľa efektívnejšou.

Prečo je synaptické prerezávanie dôležité pre vyvíjajúci sa mozog?

Ako sme práve videli, jednou z veľkých stratégií, ktoré príroda používa na budovanie nervových systémov, je nadprodukujú neurónové prvky, ako sú neuróny, axóny a synapsie, a potom predlžujú, V skutočnosti je táto nadprodukcia taká dôležitá, že iba polovica neurónov generovaných embryami cicavcov prežije po narodení.

Prečo však pretrvávajú niektoré nervové spojenia, zatiaľ čo iné nie?

Zrejme novonarodené neuróny migrujú chemicky definovanými cestami a keď dosiahnu svoj cieľ (ten, ktorý majú geneticky priradené), súťažia so svojimi „sesterskými“ neurónmi o spojenie so svojimi vopred stanovenými cieľmi.

Víťazné neuróny dostávajú trofické alebo výživové faktory, ktoré im umožňujú prežiť, zatiaľ čo strata neurónov ustupuje procesu nazývanému apoptóza alebo bunková smrť, Čas bunkovej smrti je geneticky naprogramovaný a vyskytuje sa v rôznych štádiách embryonálneho vývoja každého druhu.

Po celé desaťročia neurovedci verili, že nervové prerezávanie skončilo krátko po narodení. Ale v roku 1979, Peter Huttenlocher, neurológ z University of Chicago, ukázal, že táto stratégia nadmernej produkcie a prerezávania vlastne pokračuje dlho po narodení.

Neurónové synapsie sa množia po narodení, dosiahnutie dvojnásobku novorodeneckej hladiny v strednom a neskorom detstve a potom prudko poklesnúť počas dospievania.

Tieto zmeny na úrovni synapsie spôsobujú neuronálnu reštrukturalizáciu, ktorá s najväčšou pravdepodobnosťou má dôležité následky pre normálnu aj abnormálnu funkciu mozgu. Racionalizácia nervových obvodov by mohla vysvetliť zvýšenie kognitívnych schopností, ktoré sa vyskytujú v dospievaní a na začiatku dospelosti, Na druhej strane, strata mnohých ďalších neuronálnych ciest by mohla byť príčinou ťažkostí pri zotavovaní sa z traumatického poškodenia mozgu, pretože eliminácia synaptického prepúšťania znižuje našu schopnosť vyvíjať alternatívne cesty, aby sa zabránilo poškodenej oblasti.

Okrem toho, v dospievaní sa začína objavovať mnoho dôležitých duševných chorôb, skutočnosť, že niektorí vedci veria, že môžu súvisieť alebo dokonca spôsobiť veľké synaptické prerezávanie, ktoré sa vyskytuje. V osemdesiatych rokoch začal Irwin Feinberg, profesor psychiatrie a behaviorálnych vied na Kalifornskej univerzite, predpokladať, že neusporiadané synaptické prerezávanie môže vysvetliť vek nástupu schizofrénie, av roku 2016 vedci publikovali genetické a experimentálne dôkazy. ktorý podporuje túto neuronálnu asociáciu.

Aj keď sa dôvody synaptického prerezávania v ľudskom mozgu začínajú rozpadávať, zdá sa, že tento proces má významné dôsledky na normálnu funkciu mozgu a môže poskytnúť kľúčové informácie o príčinách niektorých neuropsychiatrických chorôb.

Referencie

Cao G, Ko CP (jún 2007). „Faktory odvodené od Schwannových buniek modulujú synaptické aktivity pri vývoji neuromuskulárnych synapsií.“ J. Neurosci

Chechik, G; Meilijson, ja; Ruppin, E (1998). "Synaptické prerezávanie vo vývoji: výpočtový účet". Neurónové výpočty

Iglesias, J.; Eriksson, J.; Grize, F.; Tomassini, M.; Villa, A. (2005). „Dynamika prerezávania v simulovaných rozsiahlych stimulačných nervových sieťach“. Biosystems

François Ansermet a Pierre Magistretti: „Do každého mozgu. Neurónová a nevedomá plasticita “. rokovania