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神経膠細胞はニューロンの接着剤よりはるかに多い
人の知能について話すとき、我々は特に細胞の非常に特定のタイプ、ニューロンに言及することは非常に一般的です。したがって、低知能とみなしているモノニューロンを軽蔑的な方法で呼ぶのは普通のことです。しかし、, 脳は本質的にニューロンの集合であるという考えはますます古くなっています.
人間の脳には800億以上のニューロンが含まれていますが、これはこの臓器群の全細胞の15％しか占めていません。.
残りの85％は別の種類の顕微鏡的身体によって占められています：いわゆるグリア細胞. 全体として、これらの細胞 それらはグリアまたはニューログリアと呼ばれる物質を形成します, それは神経系のすべての隅々まで広がっています.
現在、神経膠は神経科学において最も進歩した研究分野の1つです。, 彼のすべてのタスクを明らかにすることを求めて そしてそれらが交わる相互作用は神経系がそれがするのと同じように働くようにします。そしてグリアの影響を理解しなければ脳は現在理解できないということです。.
グリア細胞の発見
神経膠細胞の用語は、1856年にドイツの病理学者Rudolf Virchowによって造られました。これはギリシャ語で「接着剤（グリア）ニューロン（神経）」を意味する言葉です。 それはニューロンが神経を形成するために一緒にリンクされていると考えられていました そしてさらに、軸索はニューロンの一部ではなく細胞の集合であった。このため、ニューロンの近くで見つかったこれらの細胞は、神経を構築し、それらの間の結合を促進するのを助けるためであり、それ以外には何もないと考えられていました。かなり受動的で補助的な役割、要するに.
1887年、有名な研究者SantiagoRamóny Cajalは、ニューロンは独立したユニットであり、後にシナプススペースとして知られる小さなスペースによって他のユニットから分離されたという結論に達しました。これは、軸索が単なる独立した神経細胞の一部であるという考えを反証するのに役立ちました. しかし、グリアの受動性の概念は残った. 今日は, その重要性が想定されていたものよりはるかに大きいことが発見されています.
ある意味では、神経膠細胞に付けられた名前がそれであることは皮肉なことです。それは構造を助けるだけでなく、この機能を実行するだけでなく、発見されたより多くの機能の中でも、それらの保護、損傷の修復、神経インパルスの改善、エネルギーの提供、さらには情報の流れの制御に役立ちます。彼らは神経系のための強力なツールです.
グリア細胞の種類
神経膠細胞 神経系にあり、ニューロンではない共通の細胞のセット.
グリア細胞にはかなりの数の種類がありますが、最も重要と考えられる4つのクラスについて説明し、今日までに発見された最も重要な機能について説明します。私が言ったように、この神経科学の分野は日々ますます進歩しています、そして将来的には今日知られていない新しい詳細があるでしょう。.
シュワン細胞
このグリア細胞の名前は発見者を尊重することです, セオドアシュワン、セル理論の先祖の一人として知られる. このタイプのグリア細胞は、末梢神経系（SNP）、つまり体全体を走る神経に見られる唯一の細胞です。.
動物の神経線維の解剖学を研究している間、シュワンは軸索に沿ってつながっていて、それが小さな「真珠」のようなものであるという感覚を与えた細胞を観察しました。これを超えて、彼は彼らにもっと重要性を与えなかった。将来の研究では、ビーズの形をしたこれらの微視的要素が実際にはミエリン鞘、この種の細胞を生成する重要な産物であることが発見されました.
ミエリンはそのリポタンパク質です 軸索への電気的衝撃に対する絶縁を提供します, つまり、活動電位をより長期間にわたって維持することを可能にし、電気発火をより速く進行させ、ニューロン膜を通して分散させないようにする。つまり、ケーブルを覆うゴムのように機能します。.
シュワン細胞 「神経成長因子」（FCN）を含むいくつかの神経栄養成分を分泌する能力を持っています, 神経系に見られる最初の成長因子。この分子は発生中にニューロンの成長を刺激するのに役立ちます。また、この種の神経膠は、あたかもそれが管であるかのように軸索を囲むので、それが成長する方向を示すのにも影響を及ぼす。.
これを超えて、それはSNPの神経が損傷したときに見られました, ニューロンが成長してその機能を回復することができるように、FCNは分泌されます. これは、休憩を取った後に筋肉が苦しむ一時的な麻痺が消えるプロセスを説明します.
シュワンの3つの異なる細胞
最初の解剖学者にとっては、シュワン細胞に違いはありませんでしたが、顕微鏡の進歩により、よく区別された構造と機能で最大3つの異なるタイプを区別することが可能でした。私が説明してきたものは「ミエリン」のものです、なぜならそれらはミエリンを作り出し、そして最も一般的なものだからです。.
しかし、, 短い軸索を持つニューロンには、「無髄」と呼ばれる別の種類のシュワン細胞があります。, ミエリン鞘を生成しないからです。これらは前のものよりも大きく、そしてそれらの内部には一度に複数の軸索があります。明らかにそれらはミエリン鞘を生成しない、なぜならそれら自身の膜でそれはすでにこれらのより小さな軸索のための絶縁体として役立つから.
この型の神経膠細胞の最後のタイプは、ニューロンと筋肉の間のシナプスにあります。. それらはシュワン終末細胞またはシナプス周辺細胞として知られています。 （シナプス間）現時点で彼に与えられている機能は、モントリオール大学の神経生物学者、Richard Robitailleによって実現された実験のおかげで明らかにされました。テストはこれらのセルに誤ったメッセンジャーを追加して何が起こったのかを確認することからなりました。その結果、筋肉によって表される反応が変化しました。ある場合には収縮は増加し、他の場合にはそれは減少した。結論は、 このタイプのグリアは、ニューロンと筋肉の間の情報の流れを調節します.
乏突起膠細胞
中枢神経系（ＣＮＳ）内にはシュワン細胞は存在しないが、ニューロンは別の種類のグリア細胞のおかげで別の形態のミエリンコーティングを有する。この機能は実行されます 発見された神経膠細胞の最後のタイプ：オリゴデンドロサイトによって形成されたもの.
その名前は、それらを見つけた最初の解剖学者によってそれらがどのように記述されたかを表します。多くの小さな拡張子を持つセル。しかし、真実はその名前があまり関係ないということです。しばらくして、Ramóny Cajalの生徒、PíodelRío-Hortegaが当時使用されていた染色の改良を設計し、真の形態を明らかにしました。 まるでそれらが武器であるかのように、いくつかの長い拡張子を持つセル.
CNSのミエリン
希突起膠細胞と有髄シュワン細胞の違いは、前者は体で軸索を覆っていないことですが、 彼らはあたかもタコの触手であるかのように、彼らは彼らの長い拡張子でそれを行います, ミエリンが分泌されるのは彼らを通してです。また、中枢神経系のミエリンは、ニューロンを分離するだけではありません.
Martin Schwabによって1988年に実証されたように、培養中のニューロンの軸索へのミエリンの沈着はその成長を妨げる。説明を求めて、Schwabと彼のチームは、この阻害を引き起こすいくつかのミエリンタンパク質、Nogo、MAG、OMgpを精製することに成功しました。面白いのは、脳の発達の初期段階で、ミエリンのMAGタンパク質がニューロンの成長を刺激し、成人のニューロンとは逆の機能を果たしているということです。. この抑制の理由は謎ですが、科学者たちはその役割がすぐに知られることを願っています.
90年代に発見された別のタンパク質はミエリンに発見されています。今回はStanley B. Prusinerによって発表されました。プリオンタンパク質（PrP）です。正常な状態でのその機能は知られていません、しかし、突然変異した状態でそれはプリオンになりそして一般に狂牛病として知られているクロイツフェルト - ヤコブ病の変種を生成します. プリオンは、神経変性を引き起こすグリアの全細胞に感染して自律性を獲得するタンパク質です。.
アストロサイト
この種のグリア細胞はRamóny Cajalによって説明された。彼がニューロンを観察している間、彼はニューロンの近くに星形の他の細胞があることに気づいた。それ故にその名前. それは中枢神経系および視神経、そしておそらくより多くの機能を果たすグリアの1つに位置しています. その大きさはニューロンのそれより2〜10倍大きく、そしてそれは非常に多様な機能を持っています
血液脳関門
血液は中枢神経系に直接流れません。このシステムは、血液脳関門（BHE）、非常に選択的な透過膜によって保護されています。アストロサイトは積極的に関与しています, 相手に起こり得ることと起こらないことをフィルタリングする責任がある. 主に、それらはニューロンに栄養を与えることができるように、酸素とグルコースの侵入を可能にします.
しかし、この障壁が損傷した場合はどうなりますか？免疫系によって引き起こされる問題に加えて、アストロサイトのグループは、損傷を受けた領域に移動し、一時的な障壁を形成し、出血を止めるために互いに結合します。.
星状細胞は、GFAPとして知られる繊維状タンパク質を合成する能力を持ち、それによって他のものを分泌し、続いてそれらが防水性を得ることを可能にするタンパク質を分泌する。. 並行して、アストロサイトは神経栄養素を分泌し、その領域の再生を刺激します。.
カリウム電池の充電
星状細胞の記載された機能の他のものは活動電位を維持するためのそれらの活性である。ニューロンが電気的インパルスを発生させると、ナトリウムイオン（Na +）を集めて外部とより積極的になります。ニューロンの外側と内側から電荷が操作されるこのプロセスは、脱分極として知られる状態を生み出し、それはニューロンを通って走る電気インパルスをシナプス空間に終わらせる。あなたの旅行中, 細胞培地は常に電荷の均衡を求めているので、今度はカリウムイオン（K +）を失うことになります, 細胞外培地に合わせる.
これが常に起こると、結局、外側にカリウムイオンの飽和が発生することになり、それはこれらのイオンがニューロンから出てくるのを止めることを意味し、これは電気インパルスを発生することが不可能になることを意味する。これは星状細胞が場面に入るところです、 それらは細胞外のスペースをきれいにし、それがより多くのカリウムイオンを分泌し続けることを可能にするためにそれらの中にこれらのイオンを吸収します. それらは電気的インパルスによって通信しないので、星状細胞は電荷に関して何の問題もありません。.
ミクログリア
神経膠細胞の4つの最も重要な形態の最後はミクログリアです. これは乏突起膠細胞の前に発見されたが、それは血管から来たと考えられていた. それはSNCのグリア人口の5から20パーセントを占めます, そしてその重要性は、それが脳の免疫システムの基礎であるという事実に基づいています。血液脳関門を保護することによって、細胞の自由な通過は許されず、そしてこれは免疫系のそれらを含む。そのため, 脳はそれ自身の防御システムを必要とします、そしてこれはグリアのこのタイプによって形成されます.
SNCの免疫システム
このグリア細胞は、CNSで発見されたあらゆる問題に迅速に反応することを可能にする大きな移動性を持っています。ミクログリアは、損傷を受けた細胞、バクテリア、ウィルスを食い尽くす能力と、それに続いて侵入者と戦うための化学物質を放出する能力を持つ。しかし それはニューロンにも有毒であるため、これらの要素の使用は付随的な損傷を引き起こす可能性があります. したがって、対立が、アストロサイトと同様に、罹患領域の再生を促進するために神経栄養性を生じさせなければならない。.
以前、私はBBBの損傷について話しました。これは、白血球がBBBを通過して脳に入るときのミクログリアの副作用によって部分的に発生する問題です。 CNSの内部はこれらの細胞にとって新たな世界であり、それらは主にそれが脅威であるかのように未知のものとして反応し、それに対する免疫応答を生成する。. ミクログリアが防御を開始し、「内戦」と呼べるものを誘発します, それはニューロンに多くのダメージを与えます.
グリアとニューロン間のコミュニケーション
あなたが見たように、グリアの細胞は多種多様なタスクを実行します。しかし、明らかにされていないセクションは、ニューロンと神経膠細胞が互いに通信するかどうかです。最初の研究者は、神経膠は、ニューロンとは異なり、電気的インパルスを生成しないことをすでに認識していました. しかし、スティーブン・J・スミスが互いに、そしてニューロンとのコミュニケーション方法を調べたとき、これは変わりました。.
スミスは、神経膠細胞が情報を伝達するためにカルシウムイオン（Ca 2+）を使用するという直観を持っていました、なぜならこの要素が一般に細胞によって最も使われるので。どういうわけか、彼と彼の同僚はこの信念でプールに身を投げました（結局のところ、イオンの "人気"はその特定の機能について私たちに多くを伝えていない）が、彼らは正しかった.
これらの研究者は、蛍光カルシウムがその位置を見ることを可能にする、蛍光カルシウムが加えられた星状細胞の培養からなる実験をデザインしました。さらに、非常に一般的な神経伝達物質、グルタミン酸塩を真ん中に加えました。結果は即時でした。 10分 彼らはそれが波であるかのようにどのように蛍光が星状細胞の中に入って、そして細胞間を移動していたかを見ることができました. この実験で、神経伝達物質がないと波は始まらないので、神経膠細胞が神経膠細胞と神経細胞との間で通信することを示しました。.
グリア細胞について最後に知られている
より最近の研究を通して、グリアがあらゆる種類の神経伝達物質を検出することが発見された。さらに、アストロサイトとミクログリアの両方が神経伝達物質を製造および放出する能力を持ち（これらは元々グリア由来であるためグリオトランスミッターと呼ばれます）、ニューロンのシナプスに影響を与えます。.
現在の研究分野は見上げることです グリア細胞が脳の一般的な機能と複雑な精神プロセスに影響を与えるところ, 学習、記憶、睡眠など.