Приматы и неприматы различаются архитектурой своих нейронов

Прочитано: 318 раз(а)


Исследователи из исследовательской группы «Нейробиология развития» в Рурском университете Бохума под руководством профессора Петры Вале в сотрудничестве с партнерами из Мангейма и Юлиха, Германия, и Линца, Австрия, и Ла-Лагуна, Испания, показали, что приматы и неприматы различаются по важный аспект их архитектуры: происхождение аксона, который представляет собой процесс, ответственный за передачу электрических сигналов, называемых потенциалами действия. Результаты были опубликованы 20 апреля 2022 года в журнале eLife.

Аксоны могут выходить из дендритов

До сих пор считалось хрестоматийным знанием, что аксон всегда, за редким исключением, возникает из тела клетки нейрона. Однако он также может происходить из дендритов, которые служат для сбора и интеграции входящих синаптических сигналов. Их называют дендритами, несущими аксоны.

«Уникальным аспектом проекта является то, что команда работала с архивными препаратами тканей и препаратов, которые включали материал, который использовался в течение многих лет для обучения студентов», — объясняет Петра Вале. Кроме того, был изучен ряд видов, в том числе грызуны (мыши, крысы), копытные (свиньи), плотоядные (кошки, хорьки), а также макаки и человек из зоологического отряда приматов. Использование пяти методов окрашивания и оценка более 34 000 нейронов привели группу к выводу, что между неприматами и приматами существует видовая разница. Возбудительные пирамидные нейроны, в частности, наружных слоев II и III коры головного мозга приматов имеют явно меньше дендритов, несущих аксоны, чем пирамидные нейроны неприматов.

Кроме того, были обнаружены количественные различия в доле несущих аксоны дендритных клеток у видов кошек и человека для ингибирующих интернейронов . Количественных различий при сравнении областей коры макака с первичными сенсорными и высшими функциями мозга не наблюдалось. Микроскопия с высоким разрешением имела особое значение, как описывает Петра Вале: «Это позволило точно отследить происхождение аксонов на уровне микрометра, что иногда не так просто с помощью обычной световой микроскопии».

Эволюционное преимущество все еще загадочно

Мало что известно о функции дендритов, несущих аксоны. Обычно нейрон интегрирует возбуждающие входы, поступающие на дендриты, с тормозными входами, этот процесс называется соматодендритной интеграцией. Затем нейрон решает, достаточно ли сильны и важны входные сигналы, чтобы их можно было передать через потенциалы действия другим нейронам и областям мозга. Дендриты, несущие аксоны, считаются привилегированными, потому что деполяризующие входы в эти дендриты способны напрямую вызывать потенциалы действия без участия соматической интеграции и соматического торможения. Почему возникла эта разница между видами и какое потенциальное преимущество она может иметь для обработки новой коры головного мозга у приматов, пока неизвестно.

Приматы и неприматы различаются архитектурой своих нейронов



Новости партнеров