нейрон Фон Экономо | |
---|---|
Рисунок нормальной пирамидной клетки (слева) по сравнению с клеткой фон Экономо (справа) | |
Подробности | |
Расположение | Передняя поясная кора (ACC) и Лобно-островковая кора (FI) |
Форма | Уникальный проекционный нейрон в форме веретена |
Функция | Глобальная регуляция скорости возбуждения и регуляция эмоционального состояния |
Пресинаптические связи | Локальный вход в ACC и FI |
Постсинаптические связи | Фронтальная и височная кора |
Анатомические термины нейроанатомии [редактировать в Викиданных ] |
нейроны Фон Экономо (VENs ), также называемые веретенообразными нейронами, являются специфическим классом млекопитающих корковые нейроны, характеризующиеся большим веретено -образной сомой (или телом) постепенно сужающийся к одному верхушечному аксону (разветвление, передающее сигналы) в одном направлении, при этом только один дендрит (разветвление, которое принимает сигналы) обращен в противоположную сторону. Другие корковые нейроны, как правило, имеют много дендритов, и биполярная -образная морфология нейронов фон Экономо здесь уникальна.
Нейроны Фон Экономо обнаружены в двух очень ограниченных областях в мозге гоминидов (людей и других человекообразных обезьян ): передняя поясная извилина кора (ACC) и лобно-островковая кора (FI) (каждая из которых составляет сеть значимости ). В 2008 году они также были обнаружены в дорсолатеральной префронтальной коре человека. Нейроны фон Экономо также обнаружены в мозге ряда китообразных, африканских и азиатских слонов и, в меньшей степени, у обезьян-макак и еноты. Появление нейронов фон Экономо в отдаленно связанных кладах предполагает, что они представляют собой конвергентную эволюцию - в частности, как адаптацию к увеличению размера мозга этих отдаленно связанных животных.
Нейроны фон Экономо были обнаружены и впервые описаны в 1929 году австрийским психиатром и неврологом Константином фон Экономо (1876–1931).
Нейроны Фон Экономо - это относительно большие клетки, которые могут обеспечивать быструю связь между относительно большими мозгами человекообразные обезьяны, слоны и китообразные. Хотя нейроны фон Экономо редки по сравнению с другими нейронами, у людей их много и они сравнительно большие; однако их в три раза больше у китообразных.
Открытие нейронов фон Экономо у различных видов китов привело к предположению, что они являются «возможной обязательной адаптацией нейронов в очень большой степени. мозг, позволяющий быстро обрабатывать и передавать информацию в соответствии с весьма конкретными прогнозами, которые развивались в связи с возникающими социальными формами поведения » Очевидное присутствие этих специализированных нейронов только у высокоинтеллектуальных млекопитающих может быть примером конвергентной эволюции.
Их ограничение среди приматов до человекообразных обезьян приводит к гипотезе, что они появились не ранее 15–20 миллионов лет назад. до расхождения орангутанов от африканских человекообразных обезьян. Недавно примитивные формы нейронов фон Экономо были также обнаружены в мозге макак и енотов.
В 1999 году американский нейробиолог Джон Аллман и коллеги из Калифорнийского технологического института впервые опубликовали отчет о нейронах фон Экономо, обнаруженных в передней поясной коре (АКК) гоминидов, но не любых других видов. Объем нейронов нейронов ACC фон Экономо был больше у людей и бонобо (Pan paniscus ), чем у нейронов фон Экономо у шимпанзе, гориллы и орангутанг.
Оллман и его коллеги вышли за пределы уровня инфраструктуры мозга, чтобы исследовать, как нейроны фон Экономо функционируют на уровне надстройки, сосредоточив внимание на их роли «авиадиспетчеров для эмоций... в сердце». схемы человеческих социальных эмоций, включая моральное чувство ». Команда Алмана предполагает, что нейроны фон Экономо помогают направлять нейронные сигналы из глубины коры в относительно отдаленные части мозга. В частности, команда Алмана обнаружила, что сигналы от ACC принимаются в области 10 Бродмана, в лобной полярной коре, где, как считается, происходит регуляция когнитивного диссонанса (устранение неоднозначности между альтернативами). По словам Оллмана, это нейронное реле, по-видимому, передает мотивацию к действию и касается распознавания ошибки. Таким образом, самоконтролю и предотвращению ошибки способствует исполнительная функция ACC, которая регулирует интерференционные паттерны нейронных сигналов между этими двумя областями мозга.
У людей сильные эмоции активирует переднюю поясную кору, поскольку она передает нейронные сигналы, передаваемые от миндалины (первичный центр обработки эмоций), в лобную кору, возможно, действуя как своего рода линза для фокусировки сложной текстуры интерференционных паттернов нейронных сигналов. ACC также активен при выполнении сложных задач, требующих суждения и распознавания, а также при обнаружении ошибок человеком. Во время сложных задач или когда вы испытываете сильную любовь, гнев или похоть, активация ACC увеличивается. В исследованиях изображений мозга было обнаружено, что АКК активен, когда матери слышат плач младенцев, что подчеркивает его роль в обеспечении повышенной степени социальной чувствительности.
АСС является относительно древней областью коры головного мозга и участвует во многих вегетативных функциях, включая моторные и пищеварительные функции, а также играет роль в регуляции артериального давления и частоты сердечных сокращений. Значительные обонятельные и вкусовые возможности ППК и лобно-инсулярной коры, по-видимому, были узурпированы в ходе недавней эволюции для выполнения расширенных функций, связанных с высшим познанием - от планирования до самообучения. осведомленность о ролевых играх и обмане. Снижение обонятельной функции человека по сравнению с другими приматами может быть связано с тем фактом, что нейроны фон Экономо, расположенные в ключевых узлах нейронной сети, имеют только два дендрита, а не множество, что приводит к снижению неврологической интеграции.
На встрече Общества нейробиологии в 2003 году Оллман сообщил о нейронах фон Экономо, обнаруженных его командой в другой области мозга, лобно-островковой коре, области, которая, по-видимому, претерпели значительную эволюционную адаптацию в человечестве - возможно, всего 100000 лет назад.
Эта лобно-островковая кора тесно связана с островком, областью размером примерно с большой палец в каждом полушарии человеческого мозга. Островок и лобно-островковая кора являются частью островковой коры, в которой обнаружены сложные схемы, связанные с пространственным осознаванием, и где самосознание и считается, что сложные эмоции порождаются и переживаются. Более того, эта область правого полушария имеет решающее значение для навигации и восприятия трехмерных вращений.
Наибольшее количество нейронов ACC von Economo обнаружено у людей, меньше у изящных человекообразных обезьян и меньше всего у здоровых человекообразных обезьян. Как у людей, так и у бонобо они часто встречаются в кластерах от 3 до 6 нейронов. Они встречаются у людей, бонобо, шимпанзе, горилл, орангутангов, некоторых китообразных и слоны. Хотя об общем количестве нейронов ACC фон Экономо Аллман не сообщил в своем основополагающем исследовательском отчете (как они были в более позднем отчете, описывающем их присутствие в лобно-островковой коре, ниже), первоначальный анализ его группы V слоя ACC у гоминидов выявил в среднем ~ 9 нейронов фон Экономо на секцию для орангутанов (редко, 0,6% клеток секции), ~ 22 для горилл (часто, 2,3%), ~ 37 для шимпанзе (много, 3,8%), ~ 68 для бонобо (много / кластеры, 4,8%), ~ 89 для людей (обилие / кластеры, 5,6%).
У всех обследованных приматов было больше нейронов фон Экономо в лобно-островковой области правого полушария, чем левого. В отличие от большего количества нейронов фон Экономо, обнаруженных в АКК грацильных бонобо и шимпанзе, количество лобно-островковых нейронов фон Экономо было намного выше в коре головного мозга крепких горилл (данные для орангутанов не приводились). У взрослого человека было 82855 таких клеток, у гориллы - 16710, у бонобо - 2159, а у шимпанзе - всего 1808 - несмотря на то, что шимпанзе и бонобо - человекообразные обезьяны, наиболее близкие к людям.
Нейроны Фон Экономо были расположены в дорсолатеральной префронтальной коре людей и слонов. У людей они наблюдались в более высокой концентрации в области Бродмана 9 (BA9) - в основном изолированно или группами по 2, тогда как в области Бродмана 24 (BA24) они были обнаружены в основном в группах по 2-4.
Аномальное развитие нейронов фон Экономо может быть связано с несколькими психотическими расстройствами, обычно такими, которые характеризуются искажением реальности, нарушениями мышления, нарушениями языка, и отказ от социальных контактов. Измененные состояния нейронов фон Экономо связаны как с шизофренией, так и с аутизмом, но исследования этих корреляций все еще находятся на очень ранней стадии. Лобно-височная деменция связана с потерей в основном нейронов фон Экономо. Первоначальное исследование показало, что болезнь Альцгеймера нацелена на нейроны фон Экономо; это исследование было выполнено с мозгом конечной стадии болезни Альцгеймера, в котором разрушение клеток было широко распространенным, но позже было обнаружено, что болезнь Альцгеймера не влияет на нейроны фон Экономо.