Adalah sangat umum bahawa, apabila membicarakan kecerdasan seseorang, kita merujuk secara khusus kepada jenis sel yang sangat spesifik: neuron. Oleh itu, adalah perkara biasa untuk memanggil mononeuronal kepada siapa kita menyifatkan kecerdasan rendah dalam cara yang menghina. Walau bagaimanapun,, idea bahawa otak pada asasnya satu set neuron semakin ketinggalan zaman.

Otak manusia mengandungi lebih daripada 80 bilion neuron, tetapi ini hanya menyumbang 15% daripada jumlah sel dalam set organ ini.

Selebihnya 85% diduduki oleh satu lagi jenis badan mikroskopik: sel glial yang dipanggil. Secara keseluruhannya, sel-sel ini mereka membentuk bahan yang dipanggil glia atau neuroglia, yang meluas melalui semua sudut dan celah sistem saraf.

Pada masa ini, glia adalah salah satu bidang kajian dengan kemajuan terbesar dalam neurosains, dalam usaha untuk mendedahkan semua tugasnya dan interaksi yang mereka buat supaya sistem saraf berfungsi seperti yang berlaku. Dan adalah bahawa otak pada masa ini tidak dapat difahami tanpa memahami implikasi dari glia.

Penemuan sel glial

Istilah neuroglia dicipta pada tahun 1856 oleh ahli patologi Jerman Rudolf Virchow. Ini adalah perkataan yang dalam bahasa Yunani bermaksud "lem (glia) neuron (neuro)", sejak pada masa penemuannya ia dianggap bahawa neuron dikaitkan bersama untuk membentuk saraf dan, lebih-lebih lagi, bahawa akson itu satu set sel dan bukannya sebahagian daripada neuron. Oleh kerana itu, diandaikan bahawa sel-sel yang dijumpai di dekat neuron adalah untuk membantu struktur saraf dan memfasilitasi kesatuan di antara mereka, dan tidak ada yang lain. Peranan yang agak pasif dan pelengkap, ringkasnya.

Pada tahun 1887, peneliti terkenal, Santiago Ramón y Cajal menyimpulkan bahawa neurons adalah unit bebas dan mereka dipisahkan dari yang lain dengan ruang kecil yang kemudiannya dikenali sebagai ruang sinaptik. Ini berfungsi untuk membuktikan idea bahawa akson lebih daripada sekadar sel saraf bebas. Walau bagaimanapun, idea tentang kelewatan glial kekal. Walau bagaimanapun, hari ini, ia didapati bahawa kepentingannya jauh lebih besar daripada yang sepatutnya.

Dalam satu cara, adalah ironis bahawa nama yang telah diberikan kepada neuroglia adalah bahawa. Benarlah ia membantu dalam struktur, tetapi bukan hanya melaksanakan fungsi ini, tetapi juga untuk perlindungan, pembaikan kerosakan, meningkatkan impuls saraf, menawarkan tenaga, dan juga mengawal aliran maklumat, di antara banyak lagi fungsi yang ditemui. Mereka adalah alat yang berkuasa untuk sistem saraf.

Jenis sel glial

Neuroglia adalah satu set pelbagai jenis sel yang mempunyai persamaan yang ada dalam sistem saraf dan bukannya neuron.

Terdapat beberapa jenis sel glial yang berbeza, tetapi saya akan memberi tumpuan kepada bercakap mengenai empat kelas yang dianggap paling penting, serta menerangkan fungsi yang paling penting yang ditemui sehingga hari ini. Seperti yang saya katakan, bidang neurosains ini semakin meningkat setiap hari, dan pada masa akan datang akan ada butiran baru yang tidak diketahui hari ini..

1. Sel Schwann

Nama sel glia ini adalah untuk menghormati penemuannya, Theodore Schwann, lebih dikenali sebagai salah satu bapa teori sel. Sel glial jenis ini adalah satu-satunya yang terdapat dalam Sistem Periferal Saraf (SNP), iaitu, dalam saraf yang berjalan di seluruh badan.

Semasa mengkaji anatomi gentian saraf pada haiwan, Schwann mengamati sel-sel yang dihubungkan bersama akson dan itu memberikan perasaan seperti "mutiara" kecil; Selain itu, dia tidak memberi mereka lebih penting. Dalam kajian masa depan, didapati unsur-unsur mikroskopik dalam bentuk manik adalah sarung myelin, satu produk penting yang menghasilkan sel jenis ini.

Myelin adalah lipoprotein yang menawarkan penebat terhadap impuls elektrik kepada akson, iaitu, ia membolehkan potensi tindakan untuk dikekalkan untuk masa yang lebih lama dan lebih panjang, menjadikan tembakan elektrik lebih cepat dan tidak menyebarkan melalui membran neuron. Iaitu, mereka bertindak seperti getah yang merangkumi kabel.

Sel Schwann mempunyai keupayaan untuk mengeluarkan beberapa komponen neurotropik, termasuk "Faktor Pertumbuhan Saraf" (FCN), faktor pertumbuhan pertama yang terdapat dalam sistem saraf. Molekul ini berfungsi untuk merangsang pertumbuhan neuron semasa pembangunan. Juga, kerana glia jenis ini mengelilingi akson seolah-olah ia adalah tiub, ia juga mempunyai pengaruh untuk menandakan arah ke arah yang seharusnya tumbuh.

Di luar ini, telah dilihat bahawa apabila saraf di SNP telah rosak, FCN dirembes supaya neuron dapat tumbuh kembali dan memulihkan fungsinya. Ini menerangkan proses yang mana lumpuh sementara bahawa otot-otot yang menderita selepas mengalami rehat hilang.

Tiga sel berbeza Schwann

Bagi para ahli anatomi yang pertama tidak terdapat perbezaan dalam sel Schwann, tetapi dengan kemajuan mikroskopi, ia mungkin dapat membezakan sehingga tiga jenis yang berbeza, dengan struktur dan fungsi yang berbeza. Yang saya menggambarkan adalah "myelinic" yang, kerana mereka menghasilkan myelin dan yang paling biasa.

Walau bagaimanapun,, dalam neuron dengan paksi pendek, terdapat satu lagi jenis sel Schwann yang dipanggil "unmyelinated", kerana ia tidak menghasilkan sarung myelin. Ini lebih besar daripada yang sebelumnya, dan di dalamnya mereka mempunyai lebih daripada satu akson pada satu masa. Rupa-rupanya mereka tidak menghasilkan sarung myelin, kerana dengan membran mereka sendiri ia telah berfungsi sebagai penebat untuk akson yang lebih kecil ini.

Jenis terakhir neuroglia ini terdapat dalam sinaps antara neuron dan otot. Mereka dikenali sebagai terminal Schwann atau sel perisynaptic (antara sinaps). Fungsi yang diberikan kepadanya pada masa ini diturunkan terima kasih kepada percubaan yang direalisasikan oleh Richard Robitaille, ahli neurobiologi Universiti Montreal. Ujian ini terdiri daripada menambah utusan palsu ke sel-sel ini untuk melihat apa yang berlaku. Hasilnya adalah bahawa tindak balas yang dinyatakan oleh otot telah diubah. Dalam sesetengah kes, pengecutan meningkat, dalam kes lain ia menurun. Kesimpulannya ialah Jenis glia ini mengawal aliran maklumat antara neuron dan otot.

2. Oligodendrocytes

Dalam Sistem Saraf Pusat (CNS) tidak ada sel Schwann, tetapi neuron mempunyai satu lagi bentuk salutan myelin berkat jenis sel glial alternatif. Fungsi ini dijalankan yang terakhir dari jenis neuroglia yang hebat: yang terbentuk oleh oligodendrocytes.

Namanya merujuk kepada bagaimana mereka digambarkan oleh anatomi pertama yang mendapati mereka; sel dengan banyak sambungan kecil. Tetapi sebenarnya, nama itu tidak banyak berlaku kepada mereka, kerana sesetengah kemudian, murid Ramón y Cajal, Pío del Río-Hortega, yang direka bentuk penambahbaikan dalam pewarnaan yang digunakan pada masa itu, mendedahkan morfologi sebenar: sel dengan beberapa sambungan lama, seolah-olah mereka adalah senjata.

Myelin di dalam CNS

Perbezaan antara oligodendrocytes dan sel Schwann myelinated adalah bahawa bekas tidak menyelubungi akson dengan badan mereka, tetapi mereka melakukannya dengan sambungan panjang mereka, seolah-olah mereka adalah tentakel dari sotong, dan ia melalui mereka yang myelin dirahsiakan. Di samping itu, myelin dalam kanser bukan sahaja untuk mengasingkan neuron.

Seperti yang ditunjukkan pada tahun 1988 oleh Martin Schwab, pemendapan myelin pada akson di neuron dalam budaya menghalang pertumbuhannya. Mencari penjelasan, Schwab dan pasukannya berjaya menyucikan beberapa protein myelin yang menyebabkan penghambatan ini: Nogo, MAG dan OMgp. Perkara yang lucu adalah bahawa pada peringkat awal perkembangan otak, protein MAG myelin merangsang pertumbuhan neuron, menjadikan fungsi terbalik kepada neuron pada orang dewasa.. Alasan penghambatan ini adalah misteri, tetapi saintis berharap peranannya tidak lama lagi akan diketahui.

Myelin juga menemui satu lagi protein yang terdapat dalam 90, kali ini oleh Stanley B. Prusiner: Protein kromosom (PrP). fungsi normal tidak diketahui, tetapi dalam keadaan yang bermutasi menjadi Prion dan menjana varian penyakit Creutzfeldt-Jakob, biasanya dikenali sebagai lembu gila. Prion adalah protein yang mendapat autonomi, menjangkiti semua sel glia, yang menghasilkan neurodegeneration.

3. Astrocytes

Jenis sel glial ini dijelaskan oleh Ramón y Cajal. Semasa pemerhatiannya terhadap neuron, dia menyedari bahawa terdapat sel-sel lain berhampiran neuron, bentuk berbentuk bintang; Oleh itu namanya. Ia terletak di SSP dan saraf optik, dan mungkin salah satu glia yang melakukan lebih banyak fungsi. Saiznya dua hingga sepuluh kali lebih besar daripada neuron, dan ia mempunyai fungsi yang sangat pelbagai

Penghalang darah-otak

Darah tidak mengalir terus ke dalam SSP. Sistem ini dilindungi oleh Barrier-Brain Barrier (BHE), membran telap yang sangat selektif. Astrocytes terlibat secara aktif di dalamnya, bertanggungjawab untuk menapis apa yang boleh berlaku kepada pihak lain dan apa yang tidak. Terutamanya, mereka membenarkan kemasukan oksigen dan glukosa, dapat memberi makan kepada neuron.

Tetapi apa yang berlaku jika halangan ini rosak? Di samping masalah yang dihasilkan oleh sistem imun, kumpulan astrocytes bergerak ke kawasan yang rosak dan bergabung bersama untuk membentuk penghalang sementara dan menghentikan pendarahan.

Astrocytes mempunyai keupayaan untuk mensintesis protein berserat yang dikenali sebagai GFAP, yang mana mereka memperoleh daya tahan, sebagai tambahan kepada penyembunyian yang lain diikuti dengan protein yang membolehkan mereka untuk mendapatkan kelembapan. Selari, astrocytes merembeskan neurotropi, untuk merangsang pertumbuhan semula di kawasan itu.

Cas semula bateri kalium

Satu lagi fungsi astrocytes yang digambarkan adalah aktiviti mereka untuk mengekalkan potensi tindakan. Apabila neuron menjana impuls elektrik, ia mengumpul ion natrium (Na +) untuk menjadi lebih positif dengan bahagian luar. Proses ini di mana caj elektrik dimanipulasi dari luar dan di dalam neuron menghasilkan keadaan yang dikenali sebagai depolarisasi, yang menyebabkan impuls elektrik yang berjalan melalui neuron berakhir di ruang sinaptik. Semasa perjalanan anda, sel sel sentiasa mencari keseimbangan dalam cas elektrik, jadi ia kehilangan ion kalium kali ini (K +), untuk dipadankan dengan medium ekstraselular.

Sekiranya ini selalu berlaku, pada akhirnya, tepu ion kalium akan dihasilkan di luar, yang bermaksud bahawa ion-ion ini akan berhenti daripada neuron, dan ini akan mengakibatkan ketidakupayaan untuk menjana impuls elektrik. Di sinilah astrocytes memasuki tempat kejadian, mereka menyerap ion-ion ini di dalamnya untuk membersihkan ruang ekstraselular dan membenarkan ia terus mengeluarkan lebih banyak ion kalium. Astrocytes tidak mempunyai sebarang masalah dengan caj itu, kerana mereka tidak berkomunikasi dengan impuls elektrik.

4. Microglia

Yang terakhir dari empat bentuk neuroglia yang paling penting ialah microglia. Ini ditemui sebelum oligodendrocytes, tetapi ia dianggap bahawa ia berasal dari saluran darah. Ia menduduki antara 5 hingga 20 peratus daripada populasi glia SNC, dan kepentingannya adalah berdasarkan fakta bahawa ia adalah asas sistem kekebalan otak. Dengan mempunyai perlindungan penghalang darah-otak, laluan bebas sel tidak dibenarkan, dan ini termasuk sistem imun. Atas sebab itu, otak memerlukan sistem pertahanan sendiri, dan ini dibentuk oleh jenis glia ini.

Sistem imun SNC

Sel glia ini mempunyai mobiliti yang hebat, yang membolehkan bertindak balas dengan cepat kepada sebarang masalah yang terdapat di dalam CNS. Mikroglia mempunyai keupayaan untuk memakan sel-sel yang rosak, bakteria dan virus, serta melepaskan satu diikuti oleh agen-agen kimia yang melawan penceroboh. Tetapi Penggunaan unsur-unsur ini boleh menyebabkan kerosakan cagaran, kerana ia juga toksik kepada neuron. Oleh itu, selepas konfrontasi perlu dihasilkan, seperti astrocytes, neurotrophik untuk memudahkan penjanaan semula kawasan yang terjejas.

Terdahulu, saya bercakap mengenai kerosakan kepada BBB, masalah yang dihasilkan sebahagiannya oleh kesan sampingan mikroglia apabila leukosit menyeberangi BBB dan masuk ke otak. Bahagian dalaman CNS adalah dunia baru untuk sel-sel ini, dan mereka bertindak balas terutamanya sebagai tidak diketahui sama ada ia adalah ancaman, menghasilkan tindak balas imun terhadapnya.. Mikroglia memulakan pertahanan, yang memprovokasi apa yang kita boleh katakan sebagai "perang saudara", yang menyebabkan banyak kerosakan kepada neuron.

Komunikasi antara glia dan neuron

Seperti yang anda lihat, sel-sel glia menjalankan pelbagai tugas. Tetapi satu bahagian yang belum jelas ialah sama ada neuron dan neuroglia berkomunikasi antara satu sama lain. Para penyelidik pertama telah merasakan bahawa glia, tidak seperti neuron, tidak menghasilkan impuls elektrik. Tetapi ini berubah ketika Stephen J. Smith memeriksa bagaimana mereka berkomunikasi, antara satu sama lain dan dengan neuron.

Smith mempunyai intuisi bahawa neuroglia menggunakan ion kalsium (Ca2 +) untuk menghantar maklumat, kerana unsur ini adalah yang paling banyak digunakan oleh sel secara umum. Entah bagaimana, dia dan rakan-rakannya melemparkan diri ke dalam kolam dengan kepercayaan ini (selepas semua "populariti" ion tidak memberitahu kita banyak tentang fungsi spesifiknya), tetapi mereka benar.

Para penyelidik ini menghasilkan satu percubaan yang terdiri daripada budaya astrocytes yang kalsium pendarfluor ditambah, yang membolehkan mikroskopi pendarfluor melihat kedudukannya. Di samping itu, tambah di tengah-tengah neurotransmitter yang sangat biasa, glutamat. Hasilnya adalah segera. Selama sepuluh minit mereka dapat melihat bagaimana pendarfluor memasuki astroliit dan sedang bergerak di antara sel seolah-olah gelombang. Dengan percubaan ini mereka menunjukkan bahawa glia berkomunikasi di antara ia dan neuron, kerana tanpa neurotransmitter gelombang tidak bermula.

Yang terakhir diketahui mengenai sel glial

Melalui penyelidikan yang lebih baru-baru ini, didapati bahawa glia mengesan semua jenis neurotransmitter. Kedua-dua astrocytes dan mikroglia mempunyai keupayaan untuk mengeluarkan dan melepaskan neurotransmitter (walaupun unsur-unsur ini dipanggil gliotransmitters kerana mereka berasal dari glia), sekali gus mempengaruhi sinonim neuron.

Bidang pengajian semasa adalah untuk melihat di mana sel glia mempengaruhi fungsi umum otak dan proses mental yang rumit, seperti pembelajaran, memori atau tidur.