Wenn wir über die Intelligenz einer Person sprechen, beziehen wir uns ganz spezifisch auf einen ganz bestimmten Zelltyp: Neuronen. Daher ist es normal, mononeuronal zu nennen, wem wir eine abfällige Intelligenz auf abfällige Weise zuschreiben. Jedoch, Die Vorstellung, dass das Gehirn im Wesentlichen eine Gruppe von Neuronen ist, ist zunehmend veraltet.

Das menschliche Gehirn enthält mehr als 80 Milliarden Neuronen, aber dies macht nur 15% der Gesamtzellen in diesem Organsatz aus.

Die restlichen 85% werden von einer anderen Art von mikroskopischen Körpern besetzt: den sogenannten Gliazellen. Insgesamt diese Zellen Sie bilden eine Substanz namens Glia oder Neuroglia, die sich durch alle Winkel und Winkel des Nervensystems erstreckt.

Derzeit ist die Glia eines der Studiengebiete mit einem stärkeren Fortschritt in den Neurowissenschaften, auf der suche alle seine aufgaben aufzudecken und Interaktionen, die sie machen, damit das Nervensystem genauso funktioniert. Und es ist so, dass das Gehirn derzeit nicht verstanden werden kann, ohne die Implikationen der Glia zu verstehen.

Die Entdeckung von Gliazellen

Der Begriff der Neuroglia wurde 1856 vom deutschen Pathologen Rudolf Virchow geprägt. Dies ist ein Wort, das im Griechischen "Kleber (Glia) neuronal (Neuro)" heißt, zum Zeitpunkt seiner Entdeckung Es wurde angenommen, dass die Neuronen miteinander verbunden sind, um die Nerven zu bilden und außerdem war das Axon eine Gruppe von Zellen anstelle eines Teils des Neurons. Aus diesem Grund wurde angenommen, dass diese Zellen, die in der Nähe der Neuronen gefunden wurden, dazu beitragen sollten, den Nerv zu strukturieren und die Vereinigung zwischen ihnen zu erleichtern, und nichts anderes. Eine eher passive und hilfsweise Rolle.

Im Jahre 1887 kam der berühmte Forscher Santiago Ramón y Cajal zu dem Schluss, dass die Neuronen unabhängige Einheiten waren und dass sie von den anderen durch einen kleinen Raum getrennt waren, der später als synaptischer Raum bezeichnet wurde. Dies widerlegte die Vorstellung, dass Axone mehr als nur Teile unabhängiger Nervenzellen waren. Die Idee der Gliapassivität blieb jedoch bestehen. Heute aber, es wird entdeckt, dass seine Bedeutung viel größer ist, als angenommen wurde.

In gewisser Weise ist es ironisch, dass der Name der Neuroglia der Name ist. Es ist wahr, dass es in der Struktur hilft, aber nicht nur diese Funktion erfüllt, sondern auch zu ihrem Schutz, zur Behebung von Schäden, zur Verbesserung des Nervenimpulses, zur Bereitstellung von Energie und sogar zur Kontrolle des Informationsflusses dient, neben vielen weiteren Funktionen, die entdeckt werden. Sie sind ein starkes Werkzeug für das Nervensystem.

Arten von Gliazellen

Die Neuroglia ist eine Reihe verschiedener Arten von Zellen, die im Nervensystem liegen und keine Neuronen sind.

Es gibt viele verschiedene Arten von Gliazellen, aber ich werde mich auf die vier wichtigsten Klassen konzentrieren und die wichtigsten Funktionen erklären, die bis heute entdeckt wurden. Wie gesagt, dieses Gebiet der Neurowissenschaften entwickelt sich immer mehr und in Zukunft wird es neue Details geben, die heute unbekannt sind..

1. Schwann-Zellen

Der Name dieser Gliazelle soll ihren Entdecker ehren, Theodore Schwann, besser bekannt als einer der Väter der Zelltheorie. Diese Art von Gliazellen ist die einzige, die im peripheren Nervensystem (SNP) vorkommt, dh in den Nerven, die im ganzen Körper verlaufen.

Bei der Untersuchung der Anatomie der Nervenfasern bei Tieren beobachtete Schwann Zellen, die entlang des Axons miteinander verbunden waren und das Gefühl erweckten, als seien sie "kleine Perlen". Darüber hinaus gab er ihnen keine größere Bedeutung. In zukünftigen Studien wurde entdeckt, dass diese mikroskopisch kleinen Elemente in Form von Perlen tatsächlich Myelinscheiden waren, ein wichtiges Produkt, das diesen Zelltyp erzeugt.

Myelin ist ein Lipoprotein bietet dem Axon eine Isolierung gegen den elektrischen Impuls, Das bedeutet, dass das Aktionspotential länger und länger aufrechterhalten werden kann, wodurch die Stromschläge schneller ablaufen und sich nicht durch die Membran des Neurons ausbreiten. Das heißt, sie wirken wie der Gummi, der ein Kabel bedeckt.

Die Schwannschen Zellen haben die Fähigkeit, mehrere neurotrophe Komponenten zu sekretieren, darunter den "Nervous Growth Factor" (FCN), der erste Wachstumsfaktor im Nervensystem. Dieses Molekül dient dazu, das Wachstum von Neuronen während der Entwicklung zu stimulieren. Da diese Art von Glia das Axon wie eine Röhre umgibt, beeinflusst es auch die Richtung, in die es wachsen soll..

Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass ein Nerv im SNP beschädigt wurde, FCN wird ausgeschieden, so dass das Neuron nachwachsen und seine Funktionalität wiederherstellen kann. Dies erklärt den Prozess, durch den die temporäre Lähmung, die die Muskeln nach einer Pause leiden, verschwindet.

Die drei verschiedenen Zellen von Schwann

Für die ersten Anatomen gab es keine Unterschiede in den Schwannschen Zellen, aber dank der Fortschritte in der Mikroskopie konnten bis zu drei verschiedene Typen mit gut differenzierten Strukturen und Funktionen unterschieden werden. Diejenigen, die ich beschrieben habe, sind die "myelinischen", da sie Myelin produzieren und die häufigsten sind.

Jedoch, In Neuronen mit kurzen Axonen gibt es eine andere Art von Schwann-Zellen, die "unmyeliniert" genannt wird., da es keine Myelinscheiden produziert. Diese sind größer als die vorherigen, und in ihrem Inneren befinden sich jeweils mehr als ein Axon. Anscheinend produzieren sie keine Myelinscheiden, da sie mit ihrer eigenen Membran bereits als Isolation für diese kleineren Axone dienen.

Der letzte Typ dieser Form von Neuroglia findet man in der Synapse zwischen den Neuronen und den Muskeln. Sie sind als Schwann-Terminal oder perisynaptische Zellen bekannt (zwischen den Synapsen). Die Funktion, die derzeit gewährt wird, wurde dank des Experiments von Richard Robitaille, einem Neurobiologen an der Universität von Montreal, gezeigt. Der Test bestand darin, diesen Zellen einen falschen Boten hinzuzufügen, um zu sehen, was passiert ist. Das Ergebnis war, dass die Reaktion des Muskels verändert wurde. In einigen Fällen war die Kontraktion erhöht, in anderen Fällen nahm sie ab. Die Schlussfolgerung war das Diese Art von Glia reguliert den Informationsfluss zwischen dem Neuron und dem Muskel.

2. Oligodendrozyten

Innerhalb des Zentralnervensystems (ZNS) gibt es keine Schwann-Zellen, aber Neuronen haben dank einer alternativen Art von Gliazellen eine andere Form der Myelinbeschichtung. Diese Funktion wird ausgeführt die letzte der großen Arten der entdeckten Neuroglia: die von den Oligodendrozyten gebildete.

Sein Name bezieht sich darauf, wie sie von den ersten Anatomen beschrieben wurden, die sie gefunden hatten; eine Zelle mit vielen kleinen Erweiterungen. Aber die Wahrheit ist, dass der Name nicht viel zu ihnen passt, denn einige Zeit später entwickelte ein Schüler von Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, Verbesserungen in der Färbung, die damals verwendet wurde, und enthüllte die wahre Morphologie: eine Zelle mit ein paar langen Verlängerungen, als wären sie Arme.

Myelin im ZNS

Ein Unterschied zwischen Oligodendrozyten und myelinisierten Schwann-Zellen besteht darin, dass erstere das Axon nicht mit ihrem Körper einhüllen, sondern sie machen es mit ihren langen Verlängerungen, als wären sie Tentakel eines Kraken, und durch sie wird Myelin abgesondert. Darüber hinaus soll Myelin im ZNS nicht nur das Neuron isolieren.

Wie 1988 von Martin Schwab gezeigt wurde, behindert die Ablagerung von Myelin auf dem Axon in Neuronen in Kultur dessen Wachstum. Auf der Suche nach einer Erklärung gelang es Schwab und seinem Team, mehrere Myelinproteine ​​zu reinigen, die diese Hemmung verursachen: Nogo, MAG und OMgp. Das Lustige ist, dass man gesehen hat, dass in den frühen Stadien der Gehirnentwicklung das MAG-Protein von Myelin das Wachstum des Neurons stimuliert und bei Erwachsenen eine inverse Funktion des Neurons bewirkt.. Der Grund für diese Hemmung ist ein Rätsel, aber die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Rolle bald bekannt wird.

Ein anderes Protein, das in den 90er Jahren gefunden wurde, findet sich in Myelin, diesmal von Stanley B. Prusiner: Prion Protein (PrP). Seine Funktion im normalen Zustand ist unbekannt, aber in einem mutierten Zustand wird es zu einem Prion und erzeugt eine Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit, die allgemein als Rinderwahnsinn bekannt ist. Das Prion ist ein Protein, das Autonomie erlangt und alle Zellen der Gliazellen infiziert, wodurch eine Neurodegeneration erzeugt wird.

3. Astrozyten

Diese Art von Gliazelle wurde von Ramón y Cajal beschrieben. Bei seinen Beobachtungen der Neuronen bemerkte er, dass es andere Zellen in der Nähe der Neuronen gab, die eine sternförmige Gestalt hatten; daher der Name. Es befindet sich im ZNS und im Sehnerv und möglicherweise einer der Glia, die eine größere Anzahl von Funktionen ausführt. Seine Größe ist zwei bis zehn Mal größer als die eines Neurons und hat sehr unterschiedliche Funktionen

Blut-Hirn-Schranke

Das Blut fließt nicht direkt in das ZNS. Dieses System wird durch die Blood-Brain Barrier (BHE), eine hochselektive durchlässige Membran, geschützt. Astrozyten sind aktiv daran beteiligt, Verantwortlich für das Filtern, was mit der anderen Seite passieren kann und was nicht. Hauptsächlich erlauben sie den Eintritt von Sauerstoff und Glukose, um die Neuronen speisen zu können.

Was passiert aber, wenn diese Barriere beschädigt wird? Neben den Problemen, die das Immunsystem verursacht, bewegen sich Astrozytengruppen in den geschädigten Bereich und bilden zusammen eine temporäre Barriere, die die Blutung stoppt.

Astrozyten haben die Fähigkeit, ein als GFAP bekanntes fibröses Protein zu synthetisieren, mit dem sie Robustheit gewinnen und zusätzlich ein anderes sezernieren, gefolgt von Proteinen, die es ihnen ermöglichen, wasserdicht zu werden. Parallel dazu sekretieren Astrozyten Neurotrophe, um die Regeneration in der Umgebung zu stimulieren.

Laden Sie die Kaliumbatterie auf

Eine weitere der beschriebenen Funktionen von Astrozyten ist ihre Aktivität zur Aufrechterhaltung des Aktionspotenzials. Wenn ein Neuron einen elektrischen Impuls erzeugt, sammelt es Natriumionen (Na +), um nach außen positiver zu werden. Dieser Prozess, durch den elektrische Ladungen von außen und innerhalb der Neuronen manipuliert werden, erzeugt einen als Depolarisation bezeichneten Zustand, der bewirkt, dass die elektrischen Impulse, die durch das Neuron laufen, in den synaptischen Raum gelangen. Während Ihrer Reise, Das zelluläre Medium sucht immer nach einem Gleichgewicht zwischen der elektrischen Ladung und verliert diesmal Kaliumionen (K +), mit dem extrazellulären Medium auszugleichen.

Wenn dies immer der Fall wäre, würde am Ende eine Sättigung der Kaliumionen im Außenbereich erzeugt, was bedeuten würde, dass diese Ionen nicht mehr aus dem Neuron austreten, und dies würde dazu führen, dass der elektrische Impuls nicht mehr erzeugt werden kann. Hier treten die Astrozyten in die Szene ein, Sie absorbieren diese Ionen im Inneren, um den extrazellulären Raum zu reinigen und weitere Kaliumionen zu sekretieren. Die Astrozyten haben keine Probleme mit der Ladung, da sie nicht durch elektrische Impulse kommunizieren.

4. Microglia

Die letzte der vier wichtigsten Formen der Neuroglia ist die Mikroglia. Dies wurde vor den Oligodendrozyten entdeckt, es wurde jedoch angenommen, dass es aus den Blutgefäßen stammt. Es nimmt zwischen 5 und 20 Prozent der Glia-Bevölkerung des SNC ein, und seine Bedeutung beruht auf der Tatsache, dass es die Grundlage des Immunsystems des Gehirns ist. Durch den Schutz der Blut-Hirn-Schranke ist der freie Durchgang von Zellen nicht erlaubt, und dies schließt diejenigen des Immunsystems ein. Aus diesem grund, Das Gehirn braucht ein eigenes Abwehrsystem, das durch diese Art von Glia gebildet wird.

Das Immunsystem des ZNS

Diese Gliazelle hat eine große Mobilität, die es erlaubt, schnell auf alle Probleme im ZNS zu reagieren. Die Mikroglia hat die Fähigkeit, geschädigte Zellen, Bakterien und Viren zu verschlingen sowie eine Zelle freizusetzen, gefolgt von chemischen Mitteln, mit denen Eindringlinge bekämpft werden können. Aber Die Verwendung dieser Elemente kann Kollateralschäden verursachen, da sie auch für Neuronen toxisch sind. Daher müssen nach der Konfrontation, wie die Astrozyten, neurotrophe produzieren, um die Regeneration des betroffenen Bereichs zu erleichtern.

Ich habe vorhin über die BHE-Schädigung gesprochen, ein Problem, das zum Teil durch die Nebenwirkungen der Mikroglia hervorgerufen wird, wenn Leukozyten die BHS überqueren und in das Gehirn gelangen. Das Innere des ZNS ist für diese Zellen eine neue Welt, und sie reagieren in erster Linie so unbekannt wie eine Bedrohung und erzeugen eine Immunreaktion.. Die Mikroglia initiiert die Verteidigung und provoziert sozusagen einen "Bürgerkrieg", das verursacht viel Schaden an den Neuronen.

Kommunikation zwischen Gliazellen und Neuronen

Wie Sie gesehen haben, erledigen die Zellen der Glia eine Vielzahl von Aufgaben. Unklar ist jedoch, ob Neuronen und Neuroglia miteinander kommunizieren. Die ersten Forscher stellten bereits fest, dass die Glia im Gegensatz zu den Neuronen keine elektrischen Impulse erzeugt. Dies änderte sich jedoch, als Stephen J. Smith überprüfte, wie sie miteinander und mit Neuronen kommunizieren.

Smith hatte die Intuition, dass die Neuroglia das Calciumion (Ca2 +) zum Übertragen von Informationen verwenden, da dieses Element im Allgemeinen von Zellen am häufigsten verwendet wird. Irgendwie warfen er und seine Gefährten sich mit diesem Glauben in den Pool (schließlich sagt uns die "Beliebtheit" eines Ions nicht viel über seine spezifischen Funktionen aus), aber sie hatten recht.

Diese Forscher entwarfen ein Experiment, das aus einer Kultur von Astrozyten bestand, der fluoreszierendes Calcium zugesetzt wurde, wodurch die Position des Fluoreszenzmikroskops sichtbar werden kann. Zusätzlich wird in der Mitte ein sehr häufiger Neurotransmitter, Glutamat, hinzugefügt. Das Ergebnis war sofort da. Für zehn Minuten Sie konnten sehen, wie die Fluoreszenz in die Astrozyten eindrang und sich wie eine Welle zwischen den Zellen bewegte. Mit diesem Experiment zeigten sie, dass die Glia zwischen ihr und dem Neuron kommuniziert, da ohne den Neurotransmitter die Welle nicht startet.

Das letzte über Gliazellen

Durch neuere Forschungen wurde entdeckt, dass Glia alle Arten von Neurotransmittern erkennt. Darüber hinaus können sowohl Astrozyten als auch Mikroglia Neurotransmitter herstellen und freisetzen (obwohl diese Elemente Gliotransmitter genannt werden, da sie ursprünglich aus der Glia stammen), wodurch die Synapsen von Neuronen beeinflusst werden.

Ein aktuelles Studienfach ist nach oben zu sehen wo die Gliazellen die allgemeine Funktionsweise des Gehirns und die komplexen mentalen Prozesse beeinflussen, wie Lernen, Gedächtnis oder Schlaf.