Alfa motor nöron - Alpha motor neuron

Alfa motor nöron
Gray642.png
Alfa motor nöronlar , gelişmekte olan embriyonun bazal plakasından (bazal lamina) türetilir .
tanımlayıcılar
NeuroLex Kimliği sao1154704263
TH H2.00.01.0.00008
FMA 83664
Nöroanatominin anatomik terimleri

Alfa ( α ) motor nöronların (ayrıca alfa motor nöronlar ), büyük, olan çok kutuplu alt motor nöronlar arasında beyin sapı ve omurilik . Onlar innerve olarak ekstra kas liflerini ait iskelet kası ve bunların başlatılması doğrudan sorumlu olan kasılmasını . Alfa motor nöronlar farklı olan gamma motor nöronlar , inerve, intrafüzal kas lifleri arasında kas iğ .

Bunların da hücre gövdeleri bulunan merkezi sinir sistemi (MSS), α motor nöronları da bir parçası olarak kabul edilir somatik sinir sistemi arasında -a dalı periferal sinir sisteminin kendi -çünkü (PNS) aksonlar innerve çevresine uzanan iskelet kasları .

Bir alfa motor nöron ve innerve ettiği kas lifleri bir motor ünitedir . Bir motor nöron havuzu , tek bir kasın kasılmasında yer alan tüm alfa motor nöronların hücre gövdelerini içerir.

yer

İnnerve alfa motor nöronlar (α-MNS) baş ve boyun bulunan beyin sapı ; kalan α-MN'ler vücudun geri kalanını innerve eder ve omurilikte bulunur . α-MN sayısı o kastaki ince motor kontrol miktarı ile doğru orantılı olduğundan, omurilikte beyin sapındakinden daha fazla α-MN vardır. Örneğin, tek bir parmağın kasları, kuadriseps kaslarından daha fazla lif başına daha fazla α-MN'ye ve toplamda daha fazla α-MN'ye sahiptir , bu da bir parmağın uyguladığı kuvvetin daha iyi kontrol edilmesini sağlar.

Genel olarak, beyin sapının veya omuriliğin bir tarafındaki α-MN'ler vücudun aynı tarafındaki kasları innerve eder. Bir istisna, yüzün karşı tarafında gözün üstün eğik kasını innerve eden beyin sapındaki troklear çekirdektir .

Beyin sapı

Beyin sapında, α-MN'ler ve diğer nöronlar , bazıları kraniyal sinirlere ait nöronların hücre gövdelerini içeren çekirdek adı verilen hücre kümeleri içinde bulunur . Tüm kranial sinir çekirdekleri α-MN içermez; yapanlar motor çekirdekler , diğerleri ise duyusal çekirdeklerdir . Motor çekirdekler beyin sapı boyunca bulunur - medulla , pons ve orta beyin - ve gelişimsel nedenlerle beyin sapının orta hattının yakınında bulunur.

Genel olarak, beyin sapında daha yüksek bulunan motor çekirdekler (yani daha rostral), yüzde daha yüksek olan kasları innerve eder. Örneğin, okülomotor çekirdek , gözün kaslarını innerve eden α-MN'leri içerir ve en rostral beyin sapı bileşeni olan orta beyinde bulunur. Buna karşılık, dili innerve eden α-MN'leri içeren hipoglossal çekirdek , beyin sapı yapılarının en kaudalinde (yani, dibe doğru) medullada bulunur.

Omurilik

Kortikospinal sistem arasından önemli inen yolların biri olan beyin bölgesinin α-MN'ye omurilik .

Omurilikte, α-MN'ler ventral boynuzu oluşturan gri madde içinde bulunur . Bu α-MN'ler , vücudun kaslarını innerve eden spinal sinirlerin motor bileşenini sağlar .

Alfa motor nöronları, Rexed lamina sistemine göre lamina IX'da bulunur .

Beyin sapında olduğu gibi, omuriliğin daha yüksek segmentleri, vücuttaki daha yüksek kasları innerve eden α-MN'leri içerir. Örneğin , kolun bir kası olan biceps brachii kası , omurilikte rostral olarak bulunan omurilik segmentleri C5, C6 ve C7'deki α-MN'ler tarafından innerve edilir. Öte yandan, bacak kaslarından biri olan gastroknemius kası , omurilikte kaudal olarak bulunan S1 ve S2 segmentlerindeki α-MN'ler tarafından innerve edilir.

Alfa motor nöronları, omuriliğin gri maddesinin belirli bir bölgesinde bulunur. Bu bölge, gri madde bölgelerini sito-mimarilerine göre sınıflandıran Rexed lamina sisteminde lamina IX olarak adlandırılır . Lamina IX, ağırlıklı olarak ventral boynuzun medial tarafında yer alır, ancak lamina IX'a daha lateral olarak yerleştirilmiş bir motor nöron koleksiyonundan bir miktar katkı vardır. Omuriliğin diğer bölgeleri gibi, bu laminadaki hücreler de somatotopik olarak organize edilmiştir, yani omurilik içindeki nöronların konumu, hangi kasları innerve ettikleri ile ilişkilidir. Özellikle, lamina IX'un medial bölgesindeki a-MN'ler vücudun proksimal kaslarını innerve etme eğilimindeyken, lateral bölgedekiler daha distal kasları innerve etme eğilimindedir. Fleksör ve ekstansör kasları innerve eden α-MN'lerle ilişkili benzer somatotopi vardır: fleksörleri innerve eden α-MN'ler lamina IX'un dorsal kısmında yer alma eğilimindedir; ekstansörleri innerve edenler daha ventralde yer alma eğilimindedir.

geliştirme

Burada gösterilen sonik kirpi proteininin etkisi altında, gelişmekte olan omuriliğin taban plakasındaki hücreler alfa motor nöronlara farklılaşır.

Alfa motor nöronları , gelişmekte olan embriyodaki nöral tüpün ventral kısmı olan bazal plakadan kaynaklanır . Sonik kirpi (Shh), yakındaki notokord ve diğer ventral yapılar (örneğin, taban plakası ) tarafından salgılanır ve bazal plakada yüksek düzeyde konsantre Shh ve alar plakada daha az konsantre Shh gradyanı oluşturur . Shh ve diğer faktörlerin etkisi altında, bazal plakanın bazı nöronları α-MN'lere farklılaşır .

Diğer nöronlar gibi, α-MN'ler , hedef kas lifleri tarafından salınan nörotrofik faktörler tarafından kısmen düzenlenen bir süreç olan akson rehberliği yoluyla hedef ekstrafuzal kas liflerine ulaşmak için aksonal projeksiyonlar gönderir . Nörotrofik faktörler ayrıca her bir kas lifinin uygun sayıda α-MN tarafından innerve edilmesini sağlar. Sinir sistemindeki çoğu nöron tipinde olduğu gibi , α-MN'ler erken gelişimde yetişkinliğe göre daha fazladır. Kas lifleri, başlangıçta kas lifine yansıyan α-MN'lerin sadece bir kısmını sürdürebilen sınırlı miktarda nörotrofik faktör salgılar. Yeterli nörotrofik faktör almayan bu α-MN'ler , programlanmış hücre ölümünün bir formu olan apoptoza uğrayacaktır .

Birçok kası innerve ettikleri için, bazı α-MN kümeleri yüksek konsantrasyonlarda nörotrofik faktör alır ve nöronal budamanın bu aşamasında hayatta kalır. Bu, üst ve alt ekstremiteleri innerve eden α-MN'ler için geçerlidir: bu α-MN'ler , omuriliğin servikal ve lomber genişlemelerine katkıda bulunan büyük hücre sütunları oluşturur . α-MN'ler kaslardan nörotrofik faktörleri almanın yanı sıra innerve ettikleri kas liflerini desteklemek için bir dizi trofik faktör salgılarlar . Azaltılmış trofik faktör seviyeleri, bir α-MN lezyonunu takip eden kas atrofisine katkıda bulunur.

bağlantı

Diğer nöronlar gibi, alt motor nöronların da hem afferent (gelen) hem de efferent (giden) bağlantıları vardır. Alfa motor nöronları, üst motor nöronlar , duyusal nöronlar ve internöronlar dahil olmak üzere bir dizi kaynaktan girdi alır . α- MN'lerin birincil çıktısı ekstrafuzal kas lifleridir . Bu afferent ve efferent bağlantı, koordineli kas aktivitesi elde etmek için gereklidir.

afferent girişi

Üst motor nöronlar ve alfa motor nöronlar arasındaki seçilmiş yollar
UMN kökenli α-MN hedefi yol adı
Beyin zarı Beyin sapı kortikonükleer yol
Beyin zarı Omurilik kortikospinal yol
kırmızı çekirdek Omurilik Rubrospinal sistem
vestibüler çekirdekler Omurilik vestibulospinal yol
orta beyin tektum Omurilik tektospinal yol
retiküler oluşum Omurilik retikülospinal yol

Üst motor nöronları çok dahil (ancak bunlarla sınırlı değil) yollar ile α-MN'ye (UMNs) gönderme giriş kortikonükleer , kortikospinal ve rubrospinal yolları . Kortikonükleer ve kortikospinal yollar, istemli hareketlerin kontrolünde üst ve alt motor nöron bağlantısı çalışmalarında yaygın olarak karşılaşılır.

Kortikonükleer yolu bağlandığı için böyle isimlendirilen serebral korteks ile kranial sinir çekirdekleri . (Kortikonükleer yol aynı zamanda kortikobulbar yol olarak da adlandırılır , çünkü beyin sapındaki hedef - ki bu medulladır - arkaik olarak "ampul" olarak adlandırılır.) Üst motor nöronların korteksten inmesi ve α-MN'ler üzerinde sinaps yapması bu yol aracılığıyladır. beyin sapından. Benzer şekilde, serebral korteksin UMN'leri , lateral ve ventral kortikospinal yollar yoluyla omuriliğin α-MN'lerinin doğrudan kontrolündedir .

α-MN'lere duyusal girdi kapsamlıdır ve kökeni Golgi tendon organları , kas iğcikleri , mekanoreseptörler , termoreseptörler ve periferdeki diğer duyu nöronlarında bulunur . Bu bağlantılar, reflekslerin altında yatan nöral devrelerin yapısını sağlar . En basiti bir duyu nöronu ve bir α-MN'ler arasındaki tek bir sinapstan oluşan birkaç tür refleks devresi vardır. Refleks bir monosinaptik refleksi bir örnektir.

α-MN'lere en kapsamlı girdi , omurilikteki en çok sayıda nöron olan yerel internöronlardan gelir . Birçok rolleri arasında, internöronlar daha karmaşık refleks devreleri oluşturmak için α-MN'ler üzerinde sinaps yapar. Bir tür internöron Renshaw hücresidir .

efferent çıktı

Alfa motor nöronları, esas olarak ekstrafuzal kas lifleri üzerinde sinaps yapan lifler gönderir . a-MN'lerden gelen diğer lifler Renshaw hücrelerinde sinaps yapar , yani kas hasarını önlemek için a-MN üzerinde sinaps yapan ve aktivitesini sınırlayan inhibitör internöronlar .

sinyalizasyon

Diğer nöronlar gibi, α-MN'ler de sinyalleri aksiyon potansiyelleri , hücre gövdesinden aksonun sonuna doğru yayılan elektriksel aktivitedeki hızlı değişiklikler olarak iletir . Aksiyon potansiyelleri seyahat, α-MN aksonlar büyük çaplara sahiptir ve ağır olan hızını artırmak için miyelinli hem oligodendrositler ve Schwann hücreleri . Oligodendrositler, a-MN aksonunun merkezi sinir sisteminde (CNS) bulunan kısmını miyelinleştirirken, Schwann hücreleri periferik sinir sisteminde (PNS) bulunan kısmını miyelinleştirir . CNS ve PNS arasındaki geçiş, CNS'nin bileşenlerini çevreleyen en içteki ve en hassas meningeal doku tabakası olan pia mater seviyesinde gerçekleşir .

Bir α-MN'nin aksonu, nöronları birbirine bağlayan kimyasal sinapslardan hem yapı hem de işlev bakımından farklı olan özel bir kimyasal sinaps türü olan nöromüsküler kavşak yoluyla ekstrafuzal kas lifi ile bağlanır. Sinaps Her iki tip güvenmek nörotransmitterlerin için transdüse kimyasal bir sinyal ve arkasına elektrik sinyalini. Farklılıklarının bir yolu, nöronlar arasındaki sinapsların nörotransmiterleri olarak tipik olarak glutamat veya GABA kullanması , nöromüsküler kavşakta ise yalnızca asetilkolin kullanmasıdır . Asetilkolin, ekstrafusal kas liflerindeki nikotinik asetilkolin reseptörleri tarafından algılanarak kasılmalarına neden olur.

Diğer motor nöronlar gibi, α-MN'ler de aksonlarının özelliklerinden sonra adlandırılır . Alfa motor nöronları, aksiyon potansiyellerini hızla ileten, büyük kalibreli , ağır miyelinli lifler olan Aα aksonlarına sahiptir . Buna karşılık, gama motor nöronları, daha yavaş ileten ince, hafif miyelinli lifler olan Aγ aksonlarına sahiptir.

Klinik önemi

Çocuk felci neden olduğu, poliovirüs burada görülen, ventral boynuzu içinde hücrelerin selektif kaybı ile ilişkilidir omurilik α-MNS bulunmaktadır.

α-MN'lerin yaralanması, alt motor nöron lezyonunun en yaygın türüdür . Hasar, diğerleri arasında travma , iskemi ve enfeksiyondan kaynaklanabilir . Ek olarak, belirli hastalıklar α-MN'lerin seçici kaybı ile ilişkilidir. Örneğin, poliomyelite , omuriliğin ventral boynuzundaki motor nöronları spesifik olarak hedef alan ve öldüren bir virüs neden olur . Amiyotropik lateral skleroz da benzer şekilde motor nöronların seçici kaybı ile ilişkilidir.

Felç , α-MN'lere verilen hasarın en belirgin etkilerinden biridir. α-MN'ler ekstrafuzal kas liflerinin tek innervasyonunu sağladığından, α- MN'leri kaybetmek beyin sapı ile omurilik ve bunların innerve ettiği kaslar arasındaki bağlantıyı etkili bir şekilde keser. Bu bağlantı olmadan istemli ve istemsiz (refleks) kas kontrolü imkansızdır. α-MN'ler üst motor nöronlardan kas liflerine istemli sinyalleri ilettiği için istemli kas kontrolü kaybolur. İstemsiz kontrol kaybı , tonik germe refleksi gibi refleks devrelerinin kesintiye uğramasından kaynaklanır . Refleks kesintisinin bir sonucu, kas tonusunun azalması ve bu da sarkık parezi ile sonuçlanmasıdır . Diğer bir sonuç ise derin tendon reflekslerinin depresyona girmesi ve hiporefleksiye neden olmasıdır .

Kas zayıflığı ve atrofi , α-MN lezyonlarının da kaçınılmaz sonuçlarıdır. Kas boyutu ve gücü, kullanımlarının kapsamıyla ilişkili olduğundan, denerve kaslar atrofiye eğilimlidir. Kas atrofisinin ikincil bir nedeni denerve kasların artık onları innerve eden α-MN'lerden trofik faktörlerle beslenmemesidir. Alfa motor nöron lezyonları ayrıca anormal EMG potansiyellerine (örneğin, fibrilasyon potansiyelleri ) ve fasikülasyonlara neden olur , ikincisi spontan, istemsiz kas kasılmalarıdır.

α-MN'ler ve ekstrafuzal kas lifleri arasındaki sinyalleşmeyi bozan hastalıklar , yani nöromüsküler kavşak hastalıkları, α-MN hastalığında ortaya çıkanlara benzer belirtilere sahiptir. Örneğin, myastenia gravis , kasın fonksiyonel denervasyonu ile sonuçlanan nöromüsküler kavşak boyunca sinyalleşmeyi önleyen otoimmün bir hastalıktır .

Ayrıca bakınız

Referanslar

  • John A. Kiernan (2005). Barr'ın İnsan Sinir Sistemi: Anatomik Bir Bakış Açısı (8. baskı). Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN'si 0-7817-5154-3.
  • Duane E. Haines (2004). Nöroanatomi: Yapılar, Bölümler ve Sistemler Atlası (6. baskı). Hagerstown, MD: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN'si 0-7817-4677-9.

Dış bağlantılar