WikiDer > Супраоптическое ядро
| Супраоптическое ядро | |
|---|---|
 Супраоптическое ядро человека (SON, дорсолатеральный и вентромедиальный компоненты) в этом корональном срезе обозначено заштрихованными областями. Точки представляют вазопрессин (AVP) нейроны (также видны на паравентрикулярное ядро, ПВН). Медиальная поверхность - это 3-й желудочек (3V), более латеральна слева. | |
| Подробности | |
| Идентификаторы | |
| латинский | супраоптическое ядро |
| MeSH | D013495 |
| NeuroNames | 385 |
| НейроЛекс Я БЫ | birnlex_1411 |
| TA98 | A14.1.08.912 |
| TA2 | 5721 |
| FMA | 62317 |
| Анатомические термины нейроанатомии | |
В супраоптическое ядро (СЫН) это ядро из магноцеллюлярные нейросекреторные клетки в гипоталамус мозга млекопитающих. Ядро расположено в основании мозга, рядом с зрительный перекрест. У человека СЫН содержит около 3000 нейроны.
Функция
В клеточные тела производить пептид гормон вазопрессин, который также известен как антидиуретический гормон (АДГ). Этот химический посланник перемещается через кровоток к своим клеткам-мишеням в сосочковые протоки в почках, усиливая реабсорбцию воды.
В телах клеток гормоны упакованы в большие мембраносвязанные везикулы, которые транспортируются вниз по телу. аксоны к нервным окончаниям. Секреторные гранулы также хранятся в пакетах вдоль аксона, называемых Тела сельди.
Подобные магноклеточные нейроны также обнаруживаются в паравентрикулярное ядро.
Сигнализация
Каждый нейрон в ядре имеет один длинный аксон что проектирует задний гипофиз, где он дает начало примерно 10 000 нервных окончаний нервной системы. Магноцеллюлярные нейроны электрически возбудимы: в ответ на афферентные стимулы от других нейронов они генерируют потенциалы действия, которые распространяются вниз по аксонам. Когда потенциал действия проникает в нейросекреторный терминал, терминал деполяризуется, и кальций попадает в терминал через потенциалзависимые каналы. Поступление кальция вызывает секрецию некоторых пузырьков в результате процесса, известного как экзоцитоз. Содержимое везикул выходит во внеклеточное пространство, откуда диффундирует в кровоток.[1]
Регулирование супраоптических нейронов
Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) высвобождается в ответ на концентрацию растворенного вещества в крови, уменьшение объема крови или кровяное давление.
Некоторые другие сигналы поступают из ствола мозга, в том числе от некоторых норадренергических нейронов ядро одиночного тракта и вентролатеральный мозговое вещество. Однако многие из прямых входов в супраоптическое ядро поступают от нейронов сразу за пределами ядра («перинуклеарная зона»).
Из афферентных входов в супраоптическое ядро большинство содержит либо тормозной нейромедиатор. ГАМК или возбуждающий нейромедиатор глутамат, но эти передатчики часто сосуществуют с различными пептидами. Другие афферентные нейротрансмиттеры включают норадреналин (из ствола мозга), дофамин, серотонин и ацетилхолин.
Супраоптическое ядро как «модельная система»
Супраоптическое ядро - важная «модельная система» в нейробиологии. Для этого есть много причин: некоторые технические преимущества работы с супраоптическим ядром заключаются в том, что тела клеток относительно большие, клетки производят исключительно большие количества своих секреторных продуктов, а ядро относительно однородно и легко отделяется от других областей мозга. . Экспрессия генов и электрическая активность супраоптических нейронов широко изучалась во многих физиологических и экспериментальных условиях.[2] Эти исследования привели ко многим открытиям общего значения, как в приведенных ниже примерах.
Морфологическая пластичность супраоптического ядра
Анатомические исследования с использованием электронная микроскопия показали, что морфология супраоптического ядра удивительно адаптируется.[3][4][5]
Например, во время кормление грудью происходят большие изменения в размере и форме нейронов окситоцина, в количестве и типах синапсы что эти нейроны получают, и в структурных отношениях между нейронами и глиальные клетки в ядре. Эти изменения возникают во время роды, и считаются важными адаптациями, которые подготавливают нейроны окситоцина к устойчивому высокому спросу на окситоцин. Окситоцин необходим для выработки молока при кормлении грудью.
Эти исследования показали, что мозг гораздо более «пластичен» по своей анатомии, чем считалось ранее, и вызвали большой интерес к взаимодействиям между глиальными клетками и нейронами в целом.
Связь стимул-секреция
В ответ, например, на повышение концентрации натрия в плазме, нейроны вазопрессина также разряжают потенциалы действия всплесками, но эти всплески намного длиннее и менее интенсивны, чем всплески, отображаемые нейронами окситоцина, а всплески в клетках вазопрессина не проявляются. синхронизировано.[6]
Казалось странным, что вазопрессин клетки должны стрелять очередями. Поскольку активность клеток вазопрессина не синхронизирована, общий уровень секреции вазопрессина в кровь является постоянным, а не пульсирующим. Ричард Дайболл и его коллеги предположили, что этот паттерн активности, называемый «фазовым возбуждением», может быть особенно эффективным для индукции секреции вазопрессина. Они показали, что это так[7] путем изучения секреции вазопрессина изолированной задней долей гипофиза in vitro. Они обнаружили, что секреция вазопрессина может быть вызвана импульсами электрического раздражителя, прикладываемого к железе, и что при фазовой схеме стимуляции выделяется гораздо больше гормона, чем при постоянной стимуляции.
Эти эксперименты вызвали интерес к «сцеплению стимула и секреции» - взаимосвязи между электрической активностью и секрецией. Супраоптические нейроны необычны из-за большого количества пептидов, которые они секретируют, и потому, что они секретируют пептиды в кровь. Однако многие нейроны в головном мозге, особенно в гипоталамусе, синтезируют пептиды. Сейчас считается, что всплески электрической активности могут быть важны для высвобождения больших количеств пептида из нейронов, секретирующих пептиды.
Дендритная секреция
Супраоптические нейроны обычно имеют 1-3 больших дендриты, большая часть которых выступает вентрально, образуя мат из отростков в основании ядра, называемый вентральная глиальная пластинка. Дендриты получают большую часть синаптических окончаний от афферентных нейронов, которые регулируют супраоптические нейроны, но нейрональные дендриты часто активно участвуют в обработке информации, а не являются просто пассивными получателями информации. Дендриты супраоптических нейронов содержат большое количество нейросекреторных пузырьков, которые содержат окситоцин и вазопрессин, и они могут высвобождаться из дендритов путем экзоцитоза. Окситоцин и вазопрессин, которые выделяются задней долей гипофиза, попадают в кровь и не могут повторно попасть в мозг, потому что гематоэнцефалический барьер не пропускает окситоцин и вазопрессин, но окситоцин и вазопрессин, которые высвобождаются из дендритов, действуют внутри мозга. Сами нейроны окситоцина экспрессируют рецепторы окситоцина, а нейроны вазопрессина экспрессируют рецепторы вазопрессина, поэтому пептиды, выделяемые дендритами, «саморегулируют» супраоптические нейроны. Франсуаза Моос и Филипп Ришар впервые показали, что ауторегуляторное действие окситоцина важно для рефлекса выброса молока.
Эти пептиды имеют относительно длительный период полураспада в головном мозге (около 20 минут в спинномозговой жидкости), и они высвобождаются в больших количествах в супраоптическом ядре, поэтому они могут диффундировать через внеклеточные пространства мозга и действовать на расстоянии. цели. Рецепторы окситоцина и вазопрессина присутствуют во многих других областях мозга, включая миндалина, мозговой ствол, и перегородка, а также большинство ядер в гипоталамусе.
Поскольку в этом месте выделяется так много вазопрессина и окситоцина, исследования супраоптического ядра внесли важный вклад в понимание того, как регулируется высвобождение из дендритов, и в понимание его физиологического значения. Исследования показали, что секретин способствует высвобождению дендритного окситоцина в SON, а введение секретина в SON улучшает социальное признание у грызунов. Эта повышенная социальная способность, по-видимому, работает через эффекты секретина на нейроны окситоцина в SON, поскольку блокирование рецепторов окситоцина в этой области блокирует социальное признание.[8]
Сосуществующие пептиды
Нейроны вазопрессина и нейроны окситоцина вырабатывают множество других нейроактивных веществ в дополнение к вазопрессину и окситоцину, хотя большинство из них присутствует только в небольших количествах. Однако известно, что некоторые из этих других веществ имеют важное значение. Динорфин продуцируемый нейронами вазопрессина, участвует в регуляции формирования паттерна фазового разряда нейронов вазопрессина, и оксид азота продуцируемый обоими типами нейронов, является регулятором активности клеток с отрицательной обратной связью. Нейроны окситоцина также производят динорфин; В этих нейронах динорфин действует на нервных окончаниях в задней доле гипофиза как ингибитор отрицательной обратной связи секреции окситоцина. Нейроны окситоцина также производят большое количество холецистокинин а также регуляторный транскрипт кокаина и амфетамина (CART).
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Мариеб, Элейн (2014). Анатомия и физиология. Гленвью, Иллинойс: Pearson Education, Inc. ISBN 978-0-321-86158-0.
- ^ Burbach, J. Peter H .; Luckman, Саймон М .; Мерфи, Дэвид; Гейнер, Гарольд (2001). «Генная регуляция в магноцеллюлярной гипоталамо-нейрогипофизарной системе». Физиологические обзоры. 81 (3): 1197–1267. Дои:10.1152 / Physrev.2001.81.3.1197. PMID 11427695.
- ^ Теодозис, Дионисия Т. (январь 2002 г.). «Окситоцин-секретирующие нейроны: физиологическая модель морфологической нейрональной и глиальной пластичности в гипоталамусе взрослых». Границы нейроэндокринологии. 23 (1): 101–135. Дои:10.1006 / frne.2001.0226. PMID 11906204.
- ^ Хаттон, Гленн И. (март 2004 г.). «Динамические нейронно-глиальные взаимодействия: обзор 20 лет спустя». Пептиды. 25 (3): 403–411. Дои:10.1016 / j.peptides.2003.12.001. PMID 15134863.
- ^ Таскер Дж. Г., Ди С., Будаба С. (2002). «Функциональная синаптическая пластичность в магноцеллюлярных нейронах гипоталамуса». Прог. Brain Res. Прогресс в исследованиях мозга. 139: 113–9. Дои:10.1016 / S0079-6123 (02) 39011-3. ISBN 9780444509826. PMID 12436930.
- ^ Армстронг В.Е., Стерн Дж. Э. (1998). «Фенотипическое и зависимое от состояния выражение электрических и морфологических свойств нейронов окситоцина и вазопрессина». Прог. Brain Res. Прогресс в исследованиях мозга. 119: 101–13. Дои:10.1016 / S0079-6123 (08) 61564-2. ISBN 9780444500809. PMID 10074783.
- ^ Dutton, A .; Дайболл, Р. Э. Дж. (1979). «Фазовое возбуждение усиливает высвобождение вазопрессина нейрогипофизом крысы». Журнал физиологии. 290 (2): 433–440. Дои:10.1113 / jphysiol.1979.sp012781. ЧВК 1278845. PMID 469785.
- ^ Такаянаги, Юки; Йошида, Масахиде; Такашима, Акихидэ; Таканами, Кейко; Ёсида, сёма; Нисимори, Кацухико; Нисидзима, Ичико; Сакамото, Хиротака; Ямагата, Таканори; Онака, Тацуши (декабрь 2015 г.). «Активация супраоптических нейронов окситоцина секретином способствует социальному признанию». Биологическая психиатрия. 81 (3): 243–251. Дои:10.1016 / j.biopsych.2015.11.021. PMID 26803341.
