Нейронні зв’язки та гіпотеза хемоафінності

Вважається, що нейрони встановлюють нейронні зв’язки через вроджені заздалегідь визначені програми під час процесу розвитку мозку. Також вважається, що нейрони тяжіють до областей тяжіння і віддаляються від областей відштовхування в теорії, відомій як гіпотеза хіміоафінності. Гіпотеза хемоафінності стверджує, що нейрони спочатку встановлюють зв’язки зі своїми мішенями на основі взаємодії зі специфічними молекулярними маркерами, і, отже, перша схема підключення організму опосередковано визначається його генотипом.

Ці маркери створюються під час клітинної диференціації та допомагають не тільки в синаптогенезі, але й діють як орієнтири для їх окремого аксона. Розвиток зрілих утворень нервової системи вимагає, щоб аксони рухалися до своїх правильних цілей, щоб встановити нейронні або синаптичні зв’язки. Зростаючі аксони створюють дуже рухливі структури, відомі як конуси росту, які спрямовують аксон до його мети. Вони роблять це, реагуючи на конкретні направляючі молекули, які притягують або відштовхують конус росту.

Теорія нейронних зв'язків

Концепція про те, що аксони керуються в основному молекулярними детермінантами, а не механічними детермінантами, такими як клітини, позаклітинний матеріал та інші нейрони, була створена Роджером Волкоттом Сперрі, нейропсихологом і нейробіологом, у 1963 році. Однак це було лише до відкриття Керівні молекули, включаючи нетріни, семафорини, ефрини та щілини, що гіпотеза хемоафінності Сперрі стала широко визнаною як поширений механізм для наведення не тільки аксонів, але й усіх клітин.

У 1981 році Роджер Сперрі отримав Нобелівську премію з фізіології та медицини за відкриття, що стосуються функціональної спеціалізації півкуль головного мозку. Він проводив дослідження на пацієнтів з епілепсією, у яких мозолисте тіло, або пучок аксонних волокон, що з’єднує дві півкулі мозку, було розірвано, щоб зупинити напади. Низка тестів та оцінок виявила, як обидві півкулі мозку утримують незалежні потоки свідомого усвідомлення, сприйняття, думки та спогади, і що найважливіше, що нейронні зв’язки формуються і зберігаються з високим ступенем точності.

Продемонструвавши, що встановлення специфічних нейронних зв’язків є основоположним для загальної функції мозку, Сперрі звернувся до того, як створюються ці зв’язки, і використав свою теорію хемоафінності, щоб описати, як аксони знаходять правильну ціль під час розвитку мозку. Інші висунули можливість того, що складові детермінанти можуть функціонувати при наведенні аксонів, але саме Сперрі надав прямі гістологічні докази та запропонував гіпотезу хемоафінності для наведення аксонів.

Роджер Сперрі та його гіпотеза хіміоафінності

Роджер Уолкотт Сперрі піонером заснування гіпотези хемоафінності після 1960-х років у серії елегантних експериментів із застосуванням ретинотекальної системи африканської кігтистої жаби, він розрізав зорові нерви та направив очі на 180 градусів. Він хотів знати, чи буде зір звичайним після регенерації, чи тварина вічно бачитиме світ «з ніг на голову». Якби останнє було вірним, це могло б показати, що нерви якимось чином повернулися до своїх початкових місць припинення; однак відновлення нормального зору означало б, що нерви відновилися в нових місцях. Сперрі показав, що ці істоти дійсно дивилися на світ «з ніг на голову».

Згідно з експериментом, початкова орієнтація ока показує, що верхня частина ока є спинною, а нижня — черевною. Після операції «верхня частина» ока тепер вентральна, а основа — дорсальна. Після того, як джерело їжі було забезпечено, жаба витягнула язик, а це означає, що дорсально-вентральна орієнтація ока все ще залишалася. У подальших експериментах око було розсіяно і повернуто на 180°, а зоровий нерв також був перерізаний, щоб визначити, чи може це вплинути на дорсально-вентральну орієнтацію. Результати були ідентичними. Саме ці дослідження змусили Сперрі припустити, що складні хімічні коди під генетичним контролем спрямовують аксони до своїх цілей, згідно з його гіпотезою хемоафінності.

У своїй першій теорії Сперрі запропонував, що різні клітини несуть різні білки клітинної поверхні, які служать маркерами, ідея, яка вимагала незадовільно великої різноманітності білків. Він переглянув свою модель, припустивши, що подвійні градієнти направляючих сигналів в аферентній та цільовій областях дозволять належне націлювання на аксон. Зараз є великі експериментальні дані, які підтверджують гіпотезу про хемоафінність, а також вимоги щодо градієнтів рецептора та/або ліганду, таких як рецептори ефринів та Eph, у проекційній та цільовій областях добре встановлені.

Роджер Уолкотт Сперрі зробив висновок, що кожен окремий зоровий нерв і тектальний нейрон використовували якісь хімічні маркери, які диктували їх зв’язок через розвиток. Він зробив висновок, що якби око було повернуто, кожне зорове волокно і кожен тектальний нейрон мали цитохімічні мітки, які однозначно позначали їх тип і місце нейронів, і що зорові волокна можуть використовувати ці мітки для навігації до власної відповідної клітини-мішені, звідси і порушення зору. �Хоча деякі аспекти та деталі моделі Сперрі недоведені або неправильні, основне поняття цієї гіпотези хіміоафінності стало догмою в нейробіології розвитку.

Інсайт доктора Алекса Хіменеса

Протягом багатьох років принцип розуміння встановлення нейронних зв’язків продовжувався у всій галузі нейрофізіології, а також у пренатальному розвитку мозку. Вважається, що нейронні зв’язки встановлюються під час міграції конусів росту, керуючись градієнтами позаклітинної орієнтації. Хоча ця теорія переглядалася незліченну кількість разів, Роджер Сперрі був першим, хто пояснив, як аксони переміщаються до своїх правильних цілей у своїй гіпотезі хемоафінності. Зараз існує незліченна кількість експериментальних і клінічних даних, які підтверджують гіпотезу про хіміоафінність.

Обсяг нашої інформації обмежений хіропрактикою, а також травмами та станами хребта. Щоб обговорити тему, зверніться до доктора Хіменеса або зв’яжіться з нами за адресою 915-850-0900 .

Куратор доктор Алекс Хіменес

Додаткові теми: Ішіас

Ішіас в медицині називають сукупністю симптомів, а не окремою травмою та/або станом. Симптоми болю сідничного нерва, або радикуліту, можуть відрізнятися за частотою та інтенсивністю, однак найчастіше їх описують як раптовий, гострий (як ножовий) або електричний біль, який випромінює від попереку вниз до сідниць, стегон, стегон і ноги в стопу. Інші симптоми ішіасу можуть включати відчуття поколювання або печіння, оніміння та слабкість по довжині сідничного нерва. Ішіас найчастіше вражає людей у ​​віці від 30 до 50 років. Він часто може розвиватися в результаті дегенерації хребта через вік, однак стиснення та подразнення сідничного нерва, викликане випинанням або Грижа диска, серед інших проблем зі здоров’ям хребта, також може викликати біль у сідничному нерві.

НАДАЙТЕ ВАЖЛИВА ТЕМА: Симптоми ішіасу у мануального терапевта

БІЛЬШЕ ТЕМ: ДОДАТКОВО: Клініка спини Ель-Пасо | Догляд та лікування болю в спині