Je veľmi bežné, že keď hovoríme o inteligencii človeka, hovoríme konkrétne o veľmi špecifickom type buniek: neurónoch. Preto je normálne nazývať mononeuronálne, ktorému pripisujeme nízku inteligenciu hanlivým spôsobom. však, myšlienka, že mozog je v podstate súbor neurónov, je čoraz viac zastaraná.

Ľudský mozog obsahuje viac ako 80 miliárd neurónov, čo však predstavuje iba 15% celkových buniek v tomto súbore orgánov.

Zvyšných 85% je obsadených iným typom mikroskopického tela: tzv. Gliových buniek. Ako celok tieto bunky tvoria látku nazývanú glia alebo neuroglia, ktorý prechádza cez všetky zákutia nervového systému.

V súčasnosti je glia jedným zo študijných odborov s najväčším progresom neurovied, pri hľadaní odhalenia všetkých jeho úloh a interakcie, ktoré robia tak, že nervový systém funguje presne tak, ako to robí. A mozog sa v súčasnosti nedá pochopiť bez pochopenia implikácie glia.

Objav gliálnych buniek

Termín neuroglia bol vytvorený v roku 1856 nemeckým patológom Rudolfom Virchowom. Toto je slovo, ktoré v gréčtine znamená "lepidlo (glia) neurón (neuro)", pretože v čase jeho objavenia to bolo si myslel, že neuróny boli spojené dohromady tvoriť nervy a navyše, že axón bol súborom buniek namiesto časti neurónu. Z tohto dôvodu sa predpokladalo, že tieto bunky, ktoré boli nájdené v blízkosti neurónov, mali pomôcť štruktúrovať nerv a uľahčiť spojenie medzi nimi a nič iné. Skrátka pasívna a pomocná úloha.

V roku 1887, slávny výskumník Santiago Ramón y Cajal dospel k záveru, že neuróny boli nezávislé jednotky a že boli oddelené od ostatných malým priestorom, ktorý bol neskôr známy ako synaptický priestor. To slúžilo na vyvrátenie myšlienky, že axóny sú viac než len časti nezávislých nervových buniek. Myšlienka gliálnej pasivity však zostala. Dnes však, zistilo sa, že jeho význam je oveľa väčší, než sa predpokladalo.

Svojím spôsobom je iróniou, že meno, ktoré bolo dané neuroglia je to. Je pravda, že pomáha v štruktúre, ale nielen plní túto funkciu, ale aj pre ich ochranu, poškodzuje opravu, zlepšuje nervový impulz, ponúka energiu a dokonca kontroluje tok informácií medzi mnohými ďalšími objavenými funkciami. Sú mocným nástrojom pre nervový systém.

Typy gliálnych buniek

Neuroglia je súbor rôznych typov buniek, ktoré majú spoločné, ktoré sú v nervovom systéme a nie sú neurónmi.

Existuje niekoľko rôznych typov gliových buniek, ale sústredím sa na rozprávanie o štyroch triedach, ktoré sú považované za najdôležitejšie, ako aj o vysvetlenie najdôležitejších funkcií, ktoré boli objavené dodnes. Ako som už povedal, toto pole neurovedných vedy postupuje čoraz viac každý deň av budúcnosti sa objavia nové detaily, ktoré sú dnes neznáme..

1. Schwannove bunky

Názov tejto bunky glia je na počesť jej objaviteľa, Theodore Schwann, lepšie známy ako jeden z otcov teórie buniek. Tento typ gliálnej bunky je jediný, ktorý sa nachádza v periférnom nervovom systéme (SNP), to znamená v nervoch, ktoré prechádzajú celým telom..

Pri štúdiu anatómie nervových vlákien u zvierat Schwann pozoroval bunky, ktoré boli spojené pozdĺž axónu a ktoré dávali pocit, že sú niečo ako malé "perly"; okrem toho im nedal väčší význam. V budúcich štúdiách sa zistilo, že tieto mikroskopické prvky vo forme guľôčok boli vlastne myelínové puzdrá, čo je dôležitý produkt, ktorý generuje tento typ buniek..

Myelín je lipoproteín, ktorý ponúka izoláciu proti elektrickému impulzu do axónu, to znamená, že umožňuje, aby sa akčný potenciál udržiaval dlhšiu a dlhšiu dobu, čím sa elektrický výstrel zrýchli a nerozptýli sa cez neurónovú membránu. To znamená, že sa správajú ako guma, ktorá pokrýva kábel.

Schwannove bunky majú schopnosť vylučovať niekoľko neurotrofických zložiek, vrátane "nervového rastového faktora" (FCN), prvý rastový faktor v nervovom systéme. Táto molekula slúži na stimuláciu rastu neurónov počas vývoja. Aj preto, že tento typ glia obklopuje axón, akoby to bola trubica, má tiež vplyv na označenie smeru, ku ktorému by mal rásť..

Okrem toho bolo vidieť, že keď bol poškodený nerv v SNP, FCN je vylučovaný tak, že neurón môže rásť späť a obnoviť jeho funkčnosť. To vysvetľuje proces, ktorým sa stráca dočasná paralýza, že svaly trpia po zlomení.

Tri rôzne bunky Schwann

Pre prvých anatómov neboli rozdiely v Schwannových bunkách, ale s pokrokom v mikroskopii bolo možné rozlíšiť až tri rôzne typy s dobre diferencovanými štruktúrami a funkciami. Tie, ktoré som opísal, sú "myelinické", pretože produkujú myelín a sú najčastejšie.

však, v neurónoch s krátkymi axónmi existuje iný typ Schwannovej bunky nazývaný "nemyelínovaný", pretože nevytvára myelínové puzdrá. Tie sú väčšie ako tie predchádzajúce a vo vnútri majú naraz viac ako jeden axón. Zdá sa, že nevyrábajú myelínové plášte, pretože s vlastnou membránou už slúži ako izolácia pre tieto menšie axóny.

Posledný typ tejto formy neuroglia sa nachádza v synapsii medzi neurónmi a svalmi. Sú známe ako Schwannove terminálne alebo perisynaptické bunky (medzi synapsiami). Funkcia, ktorá mu bola udelená, bola odhalená vďaka experimentu, ktorý realizoval Richard Robitaille, neurobiológ Univerzity v Montreale. Test pozostával z pridania falošného posla do týchto buniek, aby sa zistilo, čo sa stalo. Výsledkom bolo, že sa zmenila odpoveď vyjadrená svalom. V niektorých prípadoch došlo k zvýšeniu kontrakcie, v iných prípadoch k jej zníženiu. Záver bol taký Tento typ glia reguluje tok informácií medzi neurónom a svalom.

2. Oligodendrocyty

V centrálnom nervovom systéme (CNS) nie sú žiadne Schwannove bunky, ale neuróny majú inú formu myelínového povlaku vďaka alternatívnemu typu gliálnych buniek. Táto funkcia sa vykonáva posledný z veľkých typov objavených neuroglia: ten tvorený oligodendrocytmi.

Jeho názov odkazuje na to, ako boli opísané prvými anatómami, ktorí ich našli; bunky s mnohými malými rozšíreniami. Pravda je však taká, že sa s nimi veľa nezaoberá, pretože o nejaký čas neskôr žiak Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, navrhol vylepšenia v tej dobe používanej farbe, ktorá odhalila skutočnú morfológiu: bunku s niekoľkými dlhými predĺženiami, akoby boli rukami.

Myelín v CNS

Rozdiel medzi oligodendrocytmi a myelinizovanými Schwannovými bunkami spočíva v tom, že prvé neuzatvárajú axón svojim telom, ale robia to s ich dlhými predĺženiami, akoby boli chápadlami chobotnice, a práve prostredníctvom nich sa myelín vylučuje. Okrem toho myelín v CNS nie je len izolovať neurón.

Ako preukázal Martin Schwab v roku 1988, ukladanie myelínu na axóne v neurónoch v kultúre bráni jeho rastu. Pri hľadaní vysvetlenia sa Schwabovi a jeho tímu podarilo očistiť niekoľko myelínových proteínov, ktoré spôsobujú túto inhibíciu: Nogo, MAG a OMgp. Legrační je, že sa zistilo, že v počiatočných štádiách vývoja mozgu stimuluje MAG proteín myelínu rast neurónu, čo robí inverznú funkciu neurónu u dospelých.. Dôvodom pre túto inhibíciu je záhada, ale vedci dúfajú, že jej úloha bude čoskoro známa.

Ďalší proteín nájdený v 90. rokoch sa nachádza v myelíne, tentoraz Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Jeho funkcia v normálnom stave nie je známa, ale v mutovanom stave sa stáva Prion a generuje variant Creutzfeldt-Jakobovej choroby, bežne známej ako choroba šialených kráv. Prión je proteín, ktorý získava autonómiu a infikuje všetky bunky glia, ktoré generujú neurodegeneráciu..

3. Astrocyty

Tento typ gliovej bunky opísal Ramón y Cajal. Počas pozorovania neurónov si všimol, že v blízkosti neurónov sú iné bunky hviezdovitého tvaru; preto jej názov. Nachádza sa v CNS a zrakovom nerve a možno jeden z glií, ktorý vykonáva väčší počet funkcií. Jeho veľkosť je dvakrát až desaťkrát väčšia ako neurón a má veľmi rôznorodé funkcie

Bariéra krv-mozog

Krv neprúdi priamo do CNS. Tento systém je chránený bariérou Blood-Brain (BHE), veľmi selektívnou priepustnou membránou. Astrocyty sa na ňom aktívne podieľajú, zodpovedný za filtrovanie toho, čo sa môže stať na druhej strane a čo nie. Hlavne umožňujú vstup kyslíka a glukózy, aby mohli živiť neuróny.

Čo sa však stane, ak je táto bariéra poškodená? Okrem problémov, ktoré sú vyvolané imunitným systémom, sa skupiny astrocytov presunú do poškodenej oblasti a spoja sa, aby vytvorili dočasnú bariéru a zastavili krvácanie..

Astrocyty majú schopnosť syntetizovať vláknitý proteín známy ako GFAP, s ktorým získavajú robustnosť, okrem sekrécie ďalších, po ktorých nasledujú proteíny, ktoré im umožňujú získať vodotesnosť. Súčasne astrocyty vylučujú neurotrofy, aby stimulovali regeneráciu v oblasti.

Nabíjanie draslíkovej batérie

Ďalšou z opísaných funkcií astrocytov je ich aktivita na udržanie akčného potenciálu. Keď neurón generuje elektrický impulz, zhromažďuje sodíkové ióny (Na +), aby sa stal pozitívnejším zvonku. Tento proces, pomocou ktorého sa elektrické náboje manipulujú zvonku a vo vnútri neurónov, vytvára stav známy ako depolarizácia, ktorý spôsobuje, že elektrické impulzy, ktoré prechádzajú neurónom, končia v synaptickom priestore. Počas vašej cesty, bunkové médium vždy hľadá rovnováhu v elektrickom náboji, takže stráca v tomto čase draselné ióny (K +), s extracelulárnym médiom.

Ak by sa to vždy stalo, na konci by sa na vonkajšej strane vytvorila saturácia iónov draslíka, čo by znamenalo, že tieto ióny by prestali vychádzať z neurónu, čo by viedlo k neschopnosti generovať elektrický impulz. Toto je miesto, kde astrocyty vstupujú na scénu, absorbujú tieto ióny vo vnútri, aby vyčistili extracelulárny priestor a umožnili mu ďalej vylučovať viac iónov draslíka. Astrocyty nemajú problém s nábojom, pretože nekomunikujú elektrickými impulzmi.

4. Microglia

Posledná zo štyroch najdôležitejších foriem neuroglia je mikroglie. Toto bolo objavené pred oligodendrocytmi, ale bolo myslené, že pochádza z krvných ciev. To zaberá medzi 5 až 20 percent populácie Glia SNC, a jeho význam je založený na skutočnosti, že je základom imunitného systému mozgu. Tým, že má ochrana krvno-mozgovej bariéry, voľný priechod buniek nie je povolený a to zahŕňa aj imunitný systém. Z tohto dôvodu, mozog potrebuje svoj vlastný obranný systém, ktorý tvorí tento typ glia.

Imunitný systém SNC

Táto glia bunka má veľkú mobilitu, ktorá umožňuje rýchlo reagovať na akýkoľvek problém, ktorý sa nachádza v CNS. Mikroglia má schopnosť pohlcovať poškodené bunky, baktérie a vírusy, ako aj uvoľňovať po nich chemické látky, s ktorými bojuje proti útočníkom. ale použitie týchto prvkov môže spôsobiť kolaterálne poškodenie, pretože je tiež toxické pre neuróny. Preto po konfrontácii musia produkovať, rovnako ako astrocyty, neurotrofické, aby sa uľahčila regenerácia postihnutej oblasti..

Predtým som hovoril o poškodení BBB, čo je problém, ktorý je čiastočne spôsobený vedľajšími účinkami mikroglie, keď leukocyty prechádzajú cez BBB a prechádzajú do mozgu. Interiér CNS je pre tieto bunky novým svetom a reaguje primárne ako neznámy, akoby to bola hrozba, ktorá proti nemu vytvára imunitnú reakciu.. Mikroglia iniciuje obranu a provokuje to, čo by sme mohli povedať o „občianskej vojne“., spôsobujú veľa poškodení neurónov.

Komunikácia medzi glia a neurónmi

Ako ste videli, bunky glia vykonávajú veľké množstvo úloh. Ale nie je jasné, či neuróny a neuroglia spolu komunikujú. Prví vedci už vnímali, že glia, na rozdiel od neurónov, nevytvárajú elektrické impulzy. To sa však zmenilo, keď Stephen J. Smith skontroloval, ako komunikujú navzájom, ako aj s neurónmi.

Smith mal intuíciu, že neuroglia používa na prenos informácií vápnikový ión (Ca2 +), pretože tento prvok je najčastejšie používaný bunkami všeobecne. Nejako sa on a jeho kolegovia vrhli do bazéna s touto vierou (koniec koncov, "popularita" iónu nám nehovorí veľa o jeho špecifických funkciách), ale mali pravdu.

Títo výskumníci navrhli experiment, ktorý pozostával z kultúry astrocytov, ku ktorým bol pridaný fluorescenčný vápnik, ktorý umožňuje fluorescenčnú mikroskopiu vidieť jej polohu. Okrem toho sa v strede pridáva veľmi bežný neurotransmiter, glutamát. Výsledok bol okamžitý. Desať minút mohli vidieť, ako fluorescencia vstúpila do astrocytov a putovala medzi bunkami, akoby to bola vlna. S týmto experimentom ukázali, že glia komunikuje medzi ním a neurónom, pretože bez neurotransmitera sa vlna nespustí..

Posledné známe o gliálnych bunkách

Prostredníctvom novšieho výskumu sa zistilo, že glia detekuje všetky typy neurotransmiterov. Okrem toho, astrocyty aj mikroglie majú schopnosť vyrábať a uvoľňovať neurotransmitery (hoci tieto prvky sa nazývajú gliotransmitery, pretože sú pôvodne z glia), čím ovplyvňujú synapsie neurónov.

Súčasný študijný odbor je vidieť kde bunky glia ovplyvňujú všeobecné fungovanie mozgu a komplexné mentálne procesy, ako učenie, pamäť alebo spánok.