Teave

Neuraalne pügamine: mis see on ja milleks see on mõeldud

Neuraalne pügamine: mis see on ja milleks see on mõeldud

Neuraalne pügamine on protsess, mille käigus hävitatakse neuronaalsete sünapside aksonid ja dendriidid, et kõrvaldada täiendavad neuronid ja nende ühendused, suurendades seeläbi neuronite ülekande efektiivsust.

Sisu

  • 1 Millal toimub neuronite pügamine?
  • 2 Neuronite pügamise mõju noorukieas
  • 3 Miks on sünaptiline pügamine areneva aju jaoks oluline?

Millal toimub neuronite pügamine?

Embrüonaalsest staadiumist alates kuni 2-aastaseks saamiseni moodustuvad meie ajus pidevalt ja üllatava kiirusega uued neuronid ja sünapsid (sünaptogenees), ulatudes kuni 40 000 uut uut sünapsit sekundis. Selle protsessi lõpus on väikelastel neuronite ja sünapside arv palju rohkem kui funktsionaalselt vajalik.

Just siis ilmub kasutamata sünapsite hävitamise etapp ja kasutatavate tugevnemine või müeliniseerumine. See tugevdamine muudab ülejäänud ühendused kiiremaks ja tõhusamaks.

Neuraalne pügamine (või neuronaalsete sünapsite hävitamine) on protsess, mille käigus elimineeritakse täiendavad sünapsid, mis suurendab närvivõrgu efektiivsust. Kogu protsess jätkub seksuaalse küpsemiseni, mille jooksul on elimineeritud peaaegu 50% 2-aastastest sünapsidest. Ajaskaala muster ja pügamine varieeruvad vastavalt ajupiirkonnale.

Imiku aju suureneb täiskasvanuks saamiseni viiekordseks, jõudes umbes 86 (± 8) miljardi neuronini. Aju kasvu soodustavad kaks tegurit: neuronite vaheliste sünaptiliste ühenduste levik ja närvikiudude müeliniseerumine, Neuronite koguarv jääb siiski samaks.

Neuraalset pügamist mõjutavad tugevalt keskkonnategurid ja arvatakse, et see esindab õppimist. Alates noorukieast (umbes 14-aastaselt) väheneb sünaptiliste ühenduste maht uuesti, kuna sellel eluajal toimub oluline sünaptiline pügamine.

Neuronite pügamise mõju noorukieas

Arvukad uuringud näitavad, et kuigi on tõsi, et suurtes ajupiirkondades toimub suur neuronaalne pügamine, ei esine seda kõigis. Näiteks prefrontaalses ajukoores luuakse neuronaalsed sünapsid juba preadolestsentsis (11–12 aastat) ning seejärel vähenevad ja tugevnevad need, mis alles jäävad, ülesanne, mis ei lõpe enne 20 aasta möödumist.

Prefrontaalne ajukoores vastutab peamiselt täidesaatva funktsiooni (tulevikuplaanide kujundamine, eesmärkide seadmine, tegevuse alustamine jne) ja käitumise iseregulatsiooni eest. Lisaks tänu prefrontaalse lobe arengule noorukieasparanevad ühendused mõne muu juba välja töötatud struktuuriga esimestel eluaastatel, näiteks amügdala, mis muudab paljud selle automaatsetest reaktsioonidest paremini kontrollitavaks, vähendades järk-järgult puberteedieas esimeste aastate impulsiivsust.

Kuna erinevad ajupiirkonnad on üksteisega integreeritud, muutub noorukite alguses, selle etapi lõpus ja täiskasvanueas ebaküpsete impulsside ja emotsioonide reguleerimine palju tõhusamaks.

Miks on sünaptiline pügamine areneva aju jaoks oluline?

Nagu me just nägime, on üks suurepäraseid strateegiaid, mida loodus kasutab närvisüsteemide ülesehitamiseks produtseerida neuronaalseid elemente, nagu neuronid, aksonid ja sünapsid, ning seejärel üleliigne kärpida. Tegelikult on see ületootmine nii oluline, et vaid pooled imetajate embrüote tekitatud neuronitest jäävad pärast sündi ellu.

Kuid miks mõned närviühendused püsivad, teised mitte?

Ilmselt migreeruvad vastsündinud neuronid keemiliselt määratletud radade kaudu ja kui nad sihtkohta jõuavad (see, mille nad on geneetiliselt määranud), konkureerivad nad oma "õde" neuronitega, et ühenduda oma etteantud sihtmärkidega.

Võidukad neuronid saavad troofilisi või toitumistegureid, mis võimaldavad neil ellu jääda, samas kaotavad neuronid protsessi, mida nimetatakse apoptoos või rakusurm. Rakusurma aeg on geneetiliselt programmeeritud ja see toimub iga liigi embrüonaalse arengu erinevatel etappidel.

Aastakümneid uskusid neuroteadlased, et närvide pügamine lõpeb vahetult pärast sündi. Kuid 1979. aastal näitas Chicago ülikooli neuroloog Peter Huttenlocher, et see ületootmise ja pügamise strateegia jätkub tegelikult kaua pärast sündi.

Neuraalsed sünapsid vohavad pärast sündi, saavutades kaks korda vastsündinute taseme keskmises ja hilises lapsepõlves ning vähenedes seejärel noorukieas.

Need muutused sünapsitasandil põhjustavad neuronite restruktureerimise, millel on tõenäoliselt olulised tagajärjed nii normaalsele kui ka ebanormaalsele ajufunktsioonile. Närviskeemide ratsionaliseerimine võiks selgitada kognitiivsete oskuste suurenemine, mis ilmneb noorukieas ja varases täiskasvanueas. Teisest küljest võib traumaatilisest ajukahjustusest taastumisel olla raskusteks paljude teiste neuronaalsete teede kaotamine, kuna sünaptiliste koondamiste kaotamine vähendab meie võimet kahjustatud piirkonna vältimiseks välja töötada alternatiivseid teid.

Ka paljud olulised vaimuhaigused hakkavad ilmnema noorukieas, asjaolu, et mõne teadlase arvates võib see olla seotud või isegi põhjustada suurt sünaptilist pügamist. 1980. aastatel hakkas California ülikooli psühhiaatria ja käitumisteaduste professor Irwin Feinberg hüpoteesima, et ebakorrektne sünaptiline pügamine võib selgitada skisofreenia alguse vanust, ning 2016. aastal avaldasid teadlased geneetilise ja eksperimentaalse tõendusmaterjali. mis toetab seda närviühendust.

Ehkki inimaju sünaptilise pügamise põhjuseid hakatakse lahti harutama, näib see protsess avaldavat olulist mõju aju normaalsele talitlusele ja võib anda põhiteavet mõnede neuropsühhiaatriliste haiguste põhjuste kohta.

Viited

Cao G, Ko CP (juuni 2007). "Schwanni rakust tulenevad tegurid moduleerivad sünaptilist aktiivsust neuromuskulaarsete sünapside arendamisel." J. Neurosci

Tšetšik, G; Meilijson, mina; Ruppin, E (1998). "Sünaptiline pügamine arengus: arvutuskonto". Neuraalne andmetöötlus

Iglesias, J .; Eriksson, J .; Grize, F .; Tomassini, M .; Villa, A. (2005). "Pügamise dünaamika simuleeritud suuremahulistes stimulatoorsetes närvivõrkudes". BioSystems

François Ansermet ja Pierre Magistretti: “Igale tema ajule. Neuraalne ja alateadlik plastilisus ”. Arutelud